OSSERVAZIONE di un mesone STRETTO in Alexis POMPILI

OSSERVAZIONE di un mesone STRETTO in Alexis POMPILI ( Università & I. N. F. N. di Bari ) per la Collaborazione Ba. Bar XV - IFAE Lecce Sessione Quark Pesanti - 25 Aprile 2003 - Cenni di spettroscopia del sistema dei mesoni - Selezione dei candidati - Evidenza di un mesone stretto a che decade in - Ricerca di altri eventuali canali di decadimento - Controllo su possibili riflessioni - Discussione su JP e conclusioni

Spettroscopia degli stati m[Ge. V] Informazione sperimentale limitata Godfrey-Isgur model Approx. : quark pesante sorgente statica di potenziale [nel limite di M(q=c) >> m(q=s) …] quark s : l, s conservati separatamente +inter. spin-orbita : j= l+s conservato +quark c con spin S (mix? ) violazione di isospin - interazioni soppresse di m/M - inter. spin-orbita - inter. di contatto spin-spin - forza tensoriale J= j+S conservato onda -S [stretti] [larghi] onda -P Alexis Pompili 2 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Godfrey-Isgur [Phys. Rev. D 32 (1985)] Godfrey-Kokoski [Phys. Rev. D 43 (1991)] Di Pierro-Eichten [Phys. Rev. D 64 (2001)] Diversi modelli teorici predicono masse fra per ( che dovrebbero decadere per emissione di K ed essere larghi ( ) difficilmente rivelabili ) Sperimentalmente non vi sono candidati per questi 2 stati in onda-P Lo scalare 0+ con massa dovrebbe decadere in in onda-S ed avere una larghezza , ma … . . . se fosse sotto soglia … decadrebbe in modo diverso, p. es. in violando l’isospin, e in tal caso sarebbe estremamente stretto ! Studio dello spettro di massa prodotto inclusivamente Oggetto di questa analisi : Alexis Pompili 3 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Ricostruzione e criteri di selezione PID ciascuno non condivide fotoni con altri fit geometrico ad un vertice comune NON IN SCALA se traiettoria consistente con la regione di interaz. momento nel CMS : - rimuove fondo combinatorio dal continuo - elimina fondo da decadimento dei mesoni B coppie gg (origine nel vertice delle di produz. ) con fit cinematico tracce cariche) con fit cinematico [ vincolo : ] Alexis Pompili ] 4 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

selezionati usando i modi S/N migliorato dal taglio sull’angolo di elicità Alexis Pompili sotto-campioni disgiunti 5 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Picco largo dovuto a combinazioni casuali dove ! ! Il segnale a è assente nelle distribuzioni da bande laterali : il picco è associato al sistema Nessun altro segnale è evidente fino a a parte quello associato a : fit cinematico Alexis Pompili con massa nominale 6 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Incertezza sistematica sulla massa stimata conservativamente : Una stima della risoluzione in massa per il sistema è ottenibile direttamente dai dati fittando la distrib. di massa del la cui G è consistente con quella del segnale Una risoluzione in massa simile si ottiene dalla simulazione di Alexis Pompili 7 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Controllo di possibili riflessioni - 1 Verificato che un segnale [usando dati simulati non deriva da riflessioni di altri stati charmati con tutti gli stati charmati e i decadimenti noti] Verificato nei dati che un segnale del per misidentificazione non deriva da riflessioni N. B. : 1) evento selezionato senza richiedere la presenza di un 2) ciascun g non deve formare un con ogni altro g ; ; non c’è ! Combinazioni Alexis Pompili 8 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

events/7 Me. V/c 2 Controllo di possibili riflessioni - 2 ? Combinazioni Dagli scatter plots si vede che questa massa corrisponde alla regione di sovrapposizione delle bande strette dei segnali Se il picco nella distribuz. di massa che decade in un picco nella distribuz. di massa CONTROLLI : [MC tests] fosse dovuto ad uno stato con massa , potrebbe cinematicamente produrre intorno ai ! … ma … per tale riflessione si dovrebbe avere una ! … ma … tale riflessione sarebbe responsabile solo di 1/6 del segnale visto! Alexis Pompili 9 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Distribuzione angolare unit. arb. Efficienza unit. arb. [fondo sottratto] Distribuzione angolare consistente con l’essere piatta ( 43% di probabilità ) Alexis Pompili 10 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Discussione su JP conservazione parità spin-parità naturale : violazione di isospin ( G stretta ) La distribuzione di elicità corretta per l’efficienza e’ piuttosto piatta ma con produzione non-polarizzata La massa inferiore rispetto a favorisce proibisce (OK : non riscontrato) non esclude Alexis Pompili ( non riscontrato : prevale l’emissione di p ) 11 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003

Conclusioni Con i primi di dati raccolti da Ba. Bar si è studiato lo spettro di massa Un segnale netto e stretto è stato osservato, alla massa di con una larghezza consistente con la risoluzione sperimentale, per i 2 distinti modi di decadimento e Non vi è evidenza di decadimenti di questo stato in Vari controlli sono stati eseguiti per accertarsi che esso non sia il risultato di riflessioni significative di altre risonanze di massa inferiore o superiore. La probabile assegnazione , la bassa massa, la piccola larghezza e le modalità di decadimento lo caratterizzano quale stato non predetto dagli attuali modelli a potenziale della spettroscopia dei mesoni charmati O questi modelli richiedono modifiche oppure questo stato non è un mesone ma è uno stato esotico (p. es. a 4 -quarks) Alexis Pompili 12 (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce 2003