Mesure de l’angle gamma de la matrice CKM à l’aide des désintégrations B- en D0K*- en utilisant le détecteur BABAR à SLAC

Measurement of the CKM matrix angle gamma in B- to D0K*- decays using BABAR detector at SLAC

• Auteur / Autrice : Stéphane Pruvot
• Direction : Marie-Hélène Schune
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Violation de CP

Matrice CKM

Méson B

Résumé

La violation de CP dans le système des mésons B est étudiée auprès des usines à B depuis maintenant 8 ans. Fortes d’un premier succès avec la mesure de grande précision de l'angle beta du Triangle d'Unitarité, elles s’attèlent depuis peu à l’étude des deux derniers angles: alpha et gamma, qui sont encore très mal connus. Le travail présenté dans cette thèse concerne la mesure de l'angle gamma auprès du détecteur BABAR à SLAC en considérant les désintégrations B- en D0K*-. La méthode utilisée s'appuie sur les interférences au niveau du plan de Dalitz de la désintégration à trois corps : D0 en Ks Pi Pi, entre une contribution à l'amplitude de désintégration proportionnelle à l'élément Vub de la matrice CKM et une contribution proportionnelle à l'élément Vcb de cette même matrice. Cette méthode avait déjà été utilisée pour la mesure de l'angle gamma dans les désintégrations B- en D0 K- et B- en D*0 K-. Ce nouveau mode permet d'améliorer l'erreur statistique sur la mesure de 3 degrés, nous mesurons alors : gamma = (67 +- 28 +- 13 +- 11) degrés. La première incertitude correspond à l'erreur statistique, la deuxième à l'erreur systématique expérimentale et la troisième à l'erreur systématique associée au modèle utilisé pour décrire le plan de Dalitz D0 en Ks Pi Pi. Une présentation détaillée de ce modèle est d’ailleurs proposée car il est crucial pour l’analyse. A l'avenir, pour améliorer cette mesure, il faudra affiner la description du modèle de Dalitz à mesure que le nombre d'évènements disponibles auprès des usines à B augmentent.

CP violation in the B mesons system has been studied by the B factories for almost 8 years. After a first success with the high precision measurement of the Unitarity Triangle angle beta, they are now facing a new challenge: the study of the two last angles, alpha and gamma, which are still poorly known. The work presented in this thesis is related to the measurement of the angle gamma using the B- to D0K*- events from data collected by the BABAR detector at SLAC. The method implied is based on the interferences between two amplitudes along the Dalitz plot of the three-body decay D0 to Ks pi pi, one related to the Vub element of the CKM matrix and the other related to the Vcb element. This method have already been used in the measurement of gamma in B- to D0 K- and B- in D*0 K- decays. Adding the new mode B- to D0 K*- helps improving the statistical error of the measurement by 3 degrees which leads to gamma = (67 +- 28 +- 13 +- 11) degrees. The first error is statistical, the second one comes from experimental systematic uncertainties and the third one is the systematic uncertainty associated to the model used to describe the Dalitz plot D0 to Ks pi pi. Since this model is a crucial point for the analysis, we describe it in detail. For the future, in order to improve the measurement of gamma, it will be necessary to refine the Dalitz model as the number of events available at the B factories will increase.