Search for B  tn in BaBar

1. Search for Btn in BaBar Diego Monorchio Riunione di Gruppo I Napoli 21-12-2006

2. Analisi napoletane 2006/07 • Search for Btn • Canale di decadimento raro • Hot topic della fisica delle B factory • Analisi storica del gruppo BaBar Napoli • In corso l’update con 340 fb-1 • BD* 3p • Studio del sistema dei 3 pioni • Misura dei parametri della risonanza a1 • Test dell’ipotesi di fattorizzazione • Misura di sin(2b+g) dall’asimmetria di CP Argomento del talk di oggi Altra analisi in corso a Napoli Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

3. + Motivazioni dell’analisi Nel modello standard il BR(Btn) è dato da: B meson decay constant fB = (189 ± 27) MeV Calculated from lattice QCD ~14% relative error • Helicity suppressed • :  : e = 1 : 5×10-3 : 1×10-7 Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

4. Stato dell’arte hep-ex/0604018approvata dal PRL Belle • Hadronic tag (447 106 di coppie di B) • BR(B → τν) = (1.79+0.56+0.39-0.49-0.46)x10-4[significanza 3.5s] • Babar • Semileponic tag (324106 di coppie di B): • BR(B → τν)<1.8x10-4@90%CL [significanza 1.3s] • In corso l’update a 340 fb-1(370x106 coppie di B ) • Hadronic tag • Misura di UL su un campione di 80 fb-1 • BR(B → τν)<3.8x10-4@90%CL • La nostra nuova misura è basata su 340 fb-1 ed è nella fase finale del pocesso di review • Campioni di dati statisticamente indipendenti • Le misure saranno combinate hep-ex/0608019 hep-ex/0608019 Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

5. 0 20 4o 60 80 100 Branching Fraction ( % ) Difficoltà dell’analisi • Ricerca del decadimento Btn con il t ricostruito attraverso i suoi principali canali di decadimento: • Stato finale contiene: • 1 o 3 tracce • 1 o nessun p0 • 2-3 neutrini • Difficile estrarre il segnale da eventi multiadronici ( 10-15 tracce per evento) • Necessità di pulire il campione di eventi da analizzare Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

6.  e,,,,a1 e- Brecoil  e+ 1 or 2  Breco p cont. B0 D* B+ signal Hadronic tag B B++ e,  , 0,  • Ricostruzione completa di un B nell’evento tramite decadimenti adronici BD(*)X • Ricerca del decadimento Btn nel resto dell’evento • Svantaggio: perdita di statistica • Da un campione di 350 milioni di coppie B+B- a 6.86 x 105 candidati B Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

7. Selezione • Dopo la ricostruzione completa del Btag ci si concentra sul resto dell’evento (Brecoil) • 2 fasi ulteriori della selezione • Pre-selezione • Campione diviso in 5 sottocampioni • te,m,p,r,a1 (80% BR) • Rimossa la maggior parte del fondo da continuo e combinatorio • Utilizzato per controllare l’accordo dati/MC • Selezione finale • Tagli ottimizzati per ottenere la migliore sensitività sul segnale Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

8. Discriminating Variables Dati sperimentali tm Fondo combinatorio Fondo totale (peaking+comb.) segnale t r tp Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

9. te La variabile Eextra • La variabile maggiormente discriminante è l’energia (extra) rilasciata nel calorimetro. • Somma delle energie dei cluster non associate ad un B • Taglio sulla minima energia di singolo cluster per rimuovere beam background e split-off dal Btag • Per eventi Btn non ci aspettiamo altre particelle oltre a quelle ricostruite. • Eextra picca a zero Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

10. Efficienze e fondi attesi preselezione • Accordo dati/MC controllato in preselezione • Analisi ancora blind nella regione di segnale alla fine della selezione te Selezione finale te Eexta<0.2GeV Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

11. Procedure per l’estrazione del segnale Implementati 2 differenti metodi • Cut on count: • Ottimizzazione del taglio in Eextra per massimizzare la significanza attesa • Paragonare il numero di eventi osservati (dopo l’unblinding) con la predizione del fondo • Fit a Eextra: • Modellare le shapes di segnale e fondo • Fittare Eextra per determinare ns e nb • Permette di sfruttare le delle differenti distribuzioni in Eextra di segnale e fondo Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

12. Cut & count ni= # of event observed for channel i bi= expected backround in channel i Il valore più probabile del BR si ottiene per il massimo del likelihood ratio Per l’ipotesi di BR=1.0x10-4 ci aspettiamo una significanza statistica pari a: S=1.4s Significanza statistica data da: L’Upper Limit atteso nel caso di non osservazione del segnale è stato valutato con il metodo CLs: BR(Btn)<1.47x10-4@90%CL Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

13. Fit method Si generalizza la likelihood introducendo le Pdf di Eextra per segnale e fondo Le performance del fitter sono state valutate attraverso TOY-MC • Per l’ipotesi BR=1.0x10-4 troviamo: • 60-70% incertezza statistica • Valore medio della significanza S = 1.6 TOY MC Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

14. Conclusioni • Il guppo BaBar di Napoli sta lavorando ad una delle analisi di punta dell’esperimento • La misura è nella fase finale della Review interna • Il risultato sarà presentato alle conferenze invernali • Ci aspettiamo un risultato confrontabile con l’analisi basata sul tag semileptonico • Ripeteremo la misura su un data sample più ampio con l’aggiunta dei dati del 2007 (500 fb-1). Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli

15. Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli