Analyse de Dalitz dépendant du temps des désintégrations B0 -> D- K0 Pi+ pour la mesure de 2béta+gamma avec le détecteur BaBar

Time dependent Dalitz analysis of B0 -> D- K0 Pi+ decays for the measurement of 2beta+gamma with the BaBar detector

• Auteur / Autrice : Francesco Polci
• Direction : Achille Stocchi, Fernando Ferroni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Universita degli Studi di Roma La Sapienza
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèle standard (physique)

Mots clés libres

Violation de CP

Diagramme de Dalitz

Matrice de Cabibbo-Kobayashi-Maskava

Résumé

La violation de CP est expliquée dans le Modèle Standard avec trois générations de quarks par la présence d'une phase irréductible dans la matrice de Cabibbo-Kobayashi-Maskava. L'unitarité de cette matrice est représentée par un triangle (dit d'Unitarité) dans un plan complexe. Les mesures des paramètres de ce triangle sont un puissant test expérimental de la description de la violation de CP dans le cadre du Modèle Standard. Cette thèse propose une mesure de la phase faible 2beta+gamma en utilisant la désintégration B0 -> D+ K0 Pi-. Par rapport aux désintégrations B0 -> D(*)+ Pi- and B0 -> D+ Rho-, qui sont actuellement utilisées pour la mesure de la même phase faible, les désintégrations B0 -> D+ K0 Pi- ont l'avantage de montrer en principe une plus grand asymétrie de CP et de ne pas dépendre d'hypothèses théoriques. Après un résumé de toutes les méthodes actuellement utilisées pour la mesure de 2beta+gamma, la thèse présente les résultats d'une étude de faisabilité de la mesure avec la désintégration B0 -> D+ K0 Pi-. Dans une deuxième partie, l'analyse effectuée sur 316 fb-1 de données collectées par le détecteur BaBar auprès de l'usine à B PEP2 est décrite , de la sélection des événements jusqu'à la technique de l'ajustement sur le diagramme de Dalitz. Cet ajustement qui dépend également du temps de désintégration du méson B0, est utilisé non seulement pour l'extraction de la phase faible 2beta+gamma mais aussi pour celle des amplitudes et phases des résonances qui participent à la désintégration. Le résultat de l'analyse est le suivant : 2beta+gamma = 89 +/- 53(stat) +23-14(syst) degrés, avec une ambiguïté irréductible de 180 degrés.

The CP violation is explained in the Standard Model with three quark generations with an irreducible phase in the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa quark mixing matrix. The unitarity of this matrix can be represented in a complex plane as a triangle (called Unitarity Triangle). The measurement of the parameters of the triangle is a powerful test of the Standard Model description of the CP violation. This thesis tries to measure the weak phase 2beta+ gamma through the B0 -> D+ K0 Pi- decays. Respect to the two body decays B0 -> D(*)+ Pi- and B0 -> D+ Rho- presently used for the measurement of the same weak phase, the B0 -> D+ K0 Pi- decays should show up a larger CP asymmetry and does not rely on any theoretical assumption. After a review of all the methods for the measurement of 2beta+gamma, the thesis presents the results of a feasibility study of the measurement with the B0 -> D+ K0 Pi- decays. In a second part, the analysis performed on 316 fb-1 of data collected by the BaBar detector at the B-factory PEP2 is presented, from the selection of the events to the time-dependent Dalitz fit technique used in order to extract the weak phase 2beta+gamma as well as the amplitudes and phases of the intermediate resonances contributing to the decay. The result of the analysis gives the following estimation: 2beta+gamma = 89 +/- 53(stat) +23-14(syst) degrees with an irreducible ambiguity of 180 degrees.