Etude des désintégrations doublement charmées des mésons B

Hadronic β decays to double charm final states

• Auteur / Autrice : Sergio Grancagnolo
• Direction : Jean-Pierre Lees
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Chambéry

Mots clés

Mots clés contrôlés

Particules (physique nucléaire) -- Charme

Hadrons -- Désintégration

Mésons

Résumé

Le travail décrit dans cette thèse est basé sur l'analyse des données enregistrées par l'expérience BaBar sur le collisionneur PEP-II à SLAC (Stanford Linear Accelerator Center, California), entre 1999 et 2002. L 'échantillon collecté correspond à 122. 1 ±0. 6 ±1. 3 millions d'événements B anti-B. L'observation dans l'expérience BaBar des particules 0_SJ*(2317)/\+ et 0_sJ(2460)/\+, découvertes en 2003, a suscité beaucoup d'intérêt pour la spectroscopie des hadrons charmés. Une revue des interprétations théoriques et des résultats expérimentaux récents est donnée. Dans la première partie de cette thèse nous avons étudié l'efficacité de reconstruction des pions de basse énergie produits dans la désintégration du méson D*. Dans la seconde partie nous avons étudié la production des nouvelles particules D_sJ dans les désintégrations hadroniques du méson B en deux quarks charmés et pour cela avons développé une technique pour reconstruire les désintégrations B→D(*)D_sJ. Après avoir mis en évidence un signal dans l'ensemble des modes recherchés (certains de ces signaux étant observés pour la première fois au monde), nous avons estimé les nombres d'événements et calculé les taux de désintégration correspondant, après rejet du fond, évaluation de l'efficacité de reconstruction et estimation des erreurs systématiques. L'ordre de grandeur des taux de désintégration mesurés est de quelques 10A-3 ; ces taux de branchement sont légèrement plus faibles que les taux de désintégration des modes correspondants B→D_s D(*), qui sont attendus du même ordre de grandeur dans l'hypothèse de la factorisation. A travers l'analyse an9ulaire nous avons mesuré les nombres quantiques du D_sJ (2460)/\+ ,/\ qui sont compatibles avec l'hypothèse J/\P =1/\+

The work is based on the analysis of the data collected at the BaBar experiment on the PEP-II collider at SLAC (Stanford Linear Accelerator Center, California) between 1999 and 2002. The data sample collected corresponds at 122. 1 ± 0. 6 ± 1. 3 millions of BBbar pairs. The observation by BaBar of the DsJ*(2317)+ and DsJ(2460)+ mesons, discovered in 2003, raised a lot of interest for the spectroscopy of charmed hadrons. L reviewed theoretical explanations and recent experimental results. In the first part of the thesis , l studied the reconstruction efficiency of low energy pions produced in the D* meson decay. In the second part I studied the production of the new DsJ particles in the hadronic decays of the B meson with two charm quarks. To reach this goal l developed the technique to reconstruct the decays B→DsJD(*). After clear evidence of signal on all the decay modes under study (some of them seen for the first time in the world !), l estimated the number of signal events and l computed the corresponding branching ratios, after background rejection, reconstruction efficiency evaluatlon and systematic errors estimation. The order of magnitude of the branching ratios is 10/\-3; these values are slightly smaller than the corresponding of the decays B→DsD(*) , expected of the same order in the factorisatlon hypothesis. Using angular analysis l measured the quantum numbers of DsJ(2460)+, obtaining a result compatible with the hypothesis JP=1+