Étude de la désintegration Ds+ en K+ K- e+ neutrino dans l'experience Babar

Study of the Ds+ to K+K- e+ neutrino decay channel with the Babar experiment

• Auteur / Autrice : Justine Serrano
• Direction : Patrick Roudeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Désintégration semileptonique

Mots clés libres

Charme

Facteurs de forme

Résumé

Les désintégrations semileptoniques du charme permettent une validation des calculs de QCD sur réseau grâce à la mesure de facteurs de forme hadroniques qui décrivent l'effet de l'interaction forte dans ces réactions. La précision de ces calculs joue un rôle crucial dans l'amélioration des tests du modèle standard dans le domaine des saveurs. Cette thèse présente une étude du canal Ds+ en K+ K- e+ neutrino, utilisant 214 inverse femtobarn de données collectées par l'expérience Babar. Pour les événements ayant une masse K+K- dans l'intervalle entre 1. 01 GeV/c2 et 1. 03 GeV/c2, le phi en K+K- est le canal dominant. En utilisant le modèle des pôles simples pour paramétrer la dépendance en q2 des facteurs de forme V(q2), A1(q2) et A2(q2), les rapports suivant sont mesurés à q2=0: rV=V(0)/A1(0)=1. 868 +/-0. 061 +/-0. 079, r2=A2(0)/A1(0)=0. 763 +/- 0. 072 +/-0. 062. La masse du pole du facteur de forme axial-vecteur est également obtenue: mA=(2. 30^{+0. 24}_{-0. 18}+/- 0. 21) GeV/c2. Dans le même intervalle de masse, le rapport d'embranchement relatif au canal Ds en phi pi, est mesuré, et la normalisation absolue du facteur de forme A1(0) en est déduite: A1(q2=0) = 0. 605 +/- 0. 012 +/- 0. 018 +/- 0. 018. Les erreurs mentionnées correspondent aux incertitudes statistique, systématique et à celle due aux mesures extérieures à cette analyse. Enfin, le système K+K- en onde S, pouvant être issu du f0, est étudié à travers son interférence avec le phi. Une composante d'onde S est observée dans ce canal pour la première fois à plus de 5 sigma.

Charm semileptonic decays allow a validation of lattice QCD calculations through the measurement of the hadronic form factors, which caracterize the effect of strong interaction in these reactions. The accuracy of such calculations is crucial for the improvement of the test of the standard model in flavour physics. This thesis presents a study of the Ds+ to K+ K- e+ neutrino channel using 214 invers femtobarn recorded by de Babar experiment. For events with a K+K- mass in the range between 1. 01 GeV/c2 and 1. 03GeV/c2, the phi to K+K- is the dominant component. Using the simple pole model to parameterize the q2 dependence of the form factors --V(q2),A1(q2) and A2(q2)-- the following ratios are measured at q2=0: rV=V(0)/A1(0)=1. 868 +/- 0. 061 +/- 0. 079, r2=A2(0)/A1(0)=0. 763 +/- 0. 072 +/- 0. 062. The mass pole of the axial-vector form factor is also obtained: mA=(2. 30^{+0. 24}_{-0. 18}+/-0. 21) GeV/c2. In the same mass range, the semileptonic branching fraction, relative to the Ds to phi pi channel, is measured, and the absolute normalisation of the axial-vector form factor is extracted: A1(q2=0) = 0. 605 +/- 0. 012 +/- 0. 018 +/- 0. 018. The stated errors refer to the statistical, systematic and errors from external inputs, respectively. An S wave component in the K+K- system, possibly originating from a f0, is also studied through its interference with the phi. An S wave component is observed for the first time in this decay channel with a 5 sigma significance.