evidências de violação de cp em decaimentos de b h h+ h- no...

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Evidências de violação de CP em decaimentos de B ± h ± h + h - no LHCb Fernando Rodrigues (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Brasil) Página do grupo LHCb/CBPF: http://www.cbpf.br/lhcb Reunião de Trabalho sobre Interações Hadrônicas 2012 3 e 4 de dezembro de 2012 | CBPF, Brasil F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B ± h ± h + h - , 1/1

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Evidências de violação de CP emdecaimentos de B± → h±h+h− no LHCb

Fernando Rodrigues(Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Brasil)

Página do grupo LHCb/CBPF: http://www.cbpf.br/lhcb

Reunião de Trabalho sobre Interações Hadrônicas 20123 e 4 de dezembro de 2012 | CBPF, Brasil

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 1/1

Page 2: Evidências de violação de CP em decaimentos de B h h+ h- no LHCblhcb/2_0/CHARMLESS_HTML/Fernando_RETINHA24.pdf · 2017. 7. 25. · LHCb-CONF-2012-028- Resultado preliminar com

Outline

TeoriaDecaimentos B± → h±h+h− sem charmDalitz plot

O experimento LHCb

Evidence of direct CP violation in B± → K±π+π− and B± → K±K +K− decays.LHCb-CONF-2012-018 - Resultado preliminar com

∫Ldt = 1 fb−1

Evidence of direct CP violation in B± → K +K−π± and B± → π±π+π− decays.LHCb-CONF-2012-028 - Resultado preliminar com

∫Ldt = 1 fb−1

Considerações finais

Conclusão

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 2/1

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Teoria

Acesso a b → s(P) e à transição de fase CKM b → u (T).

(CPV-Tipo I): Violação de CP (CPV) esperada pela interferência entre os diagramasde árvore (∝ λ4) e pinguim (∝ λ2) nos dois canais.

(CPV-Tipo II): Para B± → K±π+π−:CPV através ρ0, f0 e K∗ por interferências no espaço de fase.

(CPV-Tipo II): Para B± → K±K +K−:CPV através da interferências entre φ e fx 1 (ou não ressonantes).CPV na ressonância φ somente através da contribuição pinguim.

Note que CPV-Tipo I a CPV-Tipo II são duas fontes diferentes de CPV.1fx representa qualquer ressonância com estado final K +K− .

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 3/1

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Teoria

Acesso a b → d(P) e à transição de fase CKM b → u (T).

(CPV-Tipo I): Violação de CP (CPV) esperada pela interferência entre os diagramasde árvore (∝ λ3) e pinguim (∝ λ3) nos dois canais.

(CPV-Tipo II): Para B± → π±π+π−:CPV através ρ0 e f0 por interferências no espaço de fase.

(CPV-Tipo II): Para B± → K +K−π±:CPV através da interferências entre K∗ e fx 2 (ou não ressonantes).CPV na ressonância φ não esperado (para a estatística atual do LHCb).

Note que Tipo I a Tipo II são duas fontes diferentes de CPV.2fx representa qualquer ressonância com estado final K +K− .

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 4/1

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Teoria

CPV no Dalitz plot (DP) é comumente estudado através de um análise deamplitude usando o modelo isobárico.

Cada ressonância é incluida em uma soma coerente para o decaimento total.Interferências entre ressonâncias (paralelas ou cruzadas)→ sonda para o DPCPV vem de diferenças nas amplitudes e fases de A e A.

Fase forte ϕ não muda de sinal em A→A.Fase fraca γ muda de sinal em A→A.

Alguns resultados nestes modos:Belle e BaBar: Evidência de CPV em B± → ρK± (estado final Kππ).BaBar: Evidência de CPV em B± → φK± (estado final KKK ).

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 5/1

Belle:PRL96,(2006) 251803BaBar:PRD78,(2008) 012004

BaBar:PRD85,(2012) 112010

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LHCb detector

Excelente sistema de deteção de traços e vértices para decaimentos de B e D.

Excelente identificação de partículas.Káons e píons viajam através de uma quantidade substancial de material.

A possível assimetria de deteção é levada em consideração.

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 6/1

JINST 3 (2008) S08005

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B± → K±π+π− e B± → K±K +K−

Mesma seleção para os dois canais exeto por cortes de identificação departículas e vetos de ruídos.O B± → K±π+π− está conectado ao B± → K±K +K− através do estado finalde interação π+π− → K +K−. Surovtsev, et. al: PR D81 (2010) 016001A assimetria crua (ARAW

CP ) pode ser interpretada como a soma das assimetriasfísica (ACP ), produção (AP) e instrumentação (AI)

ARAWCP (K±h+h−) = ACP(K±h+h−) + AP(B±) + AI(K±)

O canal B± → J/ψK± é usado como canal de controle para extrair AP e AI.Tem a mesma topologia dos canais B± → h±h+h−.AP é independente do estado finalNão tem CPV: ACP (J/ψK±) = 0, 001± 0, 007 PDG

ARAWCP (J/ψK±) = −0, 014± 0, 004 LHCb-CONF-2012-018

Então:

ACP(K±h+h−) = ARAWCP (K±h+h−) + 0,014 + 0,001

Grandeza medida: ARAWCP = N(B−→K−h+h−)−N(B+→K +h+h−)

N(B−→K−h+h−)+N(B+→K +h+h−)onde, N(B± → K±h+h− ) é o número de B± → K±h+h− .

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 7/1

LHCb-CONF-2012-018

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ACP do B± → K±π+π− e do B± → K±K +K−

]2c [MeV/

ππKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

= 18168 +­ 170 evtsS

N

= 27984 +­ 234 evtsComb

N

modelππ K→B

combinatorial0

πππ K→B )Kγ

0ρ’(η →B

πππ →B

PreliminaryLHCb

]2c [MeV/

ππKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

= 17540 +­ 169 evtsS

N

= 29484 +­ 238 evtsComb

N

modelππ K→B

combinatorial0

πππ K→B )Kγ

0ρ’(η →B

πππ →B

PreliminaryLHCb

1 fb−1 : (left plot) N(B−) = 18168± 170; (right plot) N(B+) = 17540± 169;ACP(K±π+π−) = +0, 034± 0, 009(stat)±0, 004(syst)±0, 007(J/ψK± ) 2, 8σ

Medidas anteriores da B-factories: ACP (K±π+π−) = +0, 038 ± 0, 022 PDG

]2c [MeV/

KKKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

= 10289 +­ 110 evtsS

N

= 3772 +­ 80 evtsComb

N

model KKK→B

combinatorial0

π KK→B π KK→B

)K π(K0 D→B

PreliminaryLHCb

]2c [MeV/

KKKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

= 11606 +­ 117 evtsS

N

= 3951 +­ 83 evtsComb

N

model KKK→B

combinatorial0

π KK→B π KK→B

)K π(K0 D→B

PreliminaryLHCb

1 fb−1 : (left plot) N(B−) = 10289± 110; (right plot) N(B+) = 11606± 117;ACP(K±K +K−) = −0, 046± 0, 009(stat)±0, 005(syst)±0, 007(J/ψK± ) 3, 7σ

Medidas anteriores da B-factories: ACP (K±K +K−) = −0, 017 ± 0, 030 PDG

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 8/1

LHCb-CONF-2012-018

Pri

mei

raev

idên

cias

deC

PV

glob

alem

deca

imen

tos

dem

éson

sB

emtr

êsco

rpos

sem

char

m.

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Dalitz plot do B± → K±π+π−

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 9/1

LHCb-CONF-2012-018

Resultados concordam com as B factories.

Sem indicativo de CPV em m2K±π∓

Alto CPV (positivo) em baixos valores dem2

π+π−.

Janela de massa de |5283−m(B)| < 40 MeV2

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Dalitz plot do B± → K±K +K−

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 10/1

LHCb-CONF-2012-018

Sem resultados nas B factories.

Alto CPV (negativo):: em baixo m2K +K− low

.

CPV em m2K +K− low

não está claramenteassociado às ressonâncias.

Janela de massa de |5283−m(B)| < 40 MeV2

Page 11: Evidências de violação de CP em decaimentos de B h h+ h- no LHCblhcb/2_0/CHARMLESS_HTML/Fernando_RETINHA24.pdf · 2017. 7. 25. · LHCb-CONF-2012-028- Resultado preliminar com

B± → K +K−π± e B± → π±π+π−

Estatística similares e grande quantidade de ruído

Mesma seleção exeto por cortes de identificação de partículas e veto de ruído.

A assimetria crua (ARAWCP ) pode ser interpretada como a soma das assimetrias

física (ACP ), produção (AP) e instrumentação (AI).

ARAWCP (π±h+h−) = ACP(π±h+h−) + AP + AI

ACCARAWCP é a assimetria crua corrigida pela aceptância do Dalitz plot.

Resultados usados de outras análises:AP extraida do canal de controle B± → J/ψK±. LHCb-CONF-2012-018Uma amostra grande D0 → K± π± e D0 → K + K− usada para a medida de AI (K±).LHCb: PRL 108 (2012) 201601AI (π±) extraida de uma grande amostra de D∗±. LHCb: PL B713 (2012) 186

Então:

ACP(π±h+h−) =ACCARAW

CP (π±h+h−)− AP − AπD

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 11/1

LHCb-CONF-2012-028

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ACP do B± → K +K−π± e do B± → π±π+π−

)2c (MeV/πKKm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500 = 619 +- 47 evtsSN = 9645 +- 106 evtsCombNmodel

π KK→B

combinatorial

PreliminaryLHCb

)2c (MeV/πKKm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500 = 875 +- 50 evtsSN = 9626 +- 106 evtsCombNmodel

π KK→B

combinatorial

PreliminaryLHCb

1 fb−1 : (left plot) N(B−) = 619± 47; (right plot) N(B+) = 875± 50;ACP(K +K−π±) = −0, 153± 0, 046(stat)±0, 019(syst)±0, 007(J/ψK± ) 3, 0σ

Medidas anteriores da B-factories: ACP (K +K−π±) = −0, 00 ± 0, 10(stat)±0, 03(syst) PDG

)2c (MeV/πππm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900 = 2873 +- 74 evtsSN

= 7570 +- 115 evtsCombN

modelπππ →B

combinatorial final state0ππππ

ππ K→B

PreliminaryLHCb

)2c (MeV/πππm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900 = 2246 +- 70 evtsSN

= 7683 +- 114 evtsCombN

modelπππ →B

combinatorial final state0ππππ

ππ K→B

PreliminaryLHCb

1 fb−1 : (left plot) N(B−) = 2718± 71; (right plot) N(B+) = 2111± 66;ACP(π±π+π−) = +0, 120± 0, 020(stat)±0, 019(syst)±0, 007(J/ψK± ) 4, 2σ

Medidas anteriores da B-factories: ACP (π±π+π−) = +0, 032 ± 0, 044(stat) +0,040−0,037(syst) PDG

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 12/1

LHCb-CONF-2012-028

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Dalitz plot do B± → π±π+π−

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 13/1

LHCb-CONF-2012-028

Alto CPV (positivo).CPV em m2

π+π− lownão está claramente associado às ressonâncias.

Janela de massa de |5283−m(B)| < 40 MeV2

Page 14: Evidências de violação de CP em decaimentos de B h h+ h- no LHCblhcb/2_0/CHARMLESS_HTML/Fernando_RETINHA24.pdf · 2017. 7. 25. · LHCb-CONF-2012-028- Resultado preliminar com

Zoom na região de maior CPV em B± → π±π+π−

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 14/1

LHCb-CONF-2012-028

Alto CPV em uma região doespaço de fase não associadoa uma ressonância.

ACP (região de π±π+π−) = +0, 622± 0, 075(stat)± 0, 032(syst)± 0, 007(J/ψK±) 7, 6σ

Page 15: Evidências de violação de CP em decaimentos de B h h+ h- no LHCblhcb/2_0/CHARMLESS_HTML/Fernando_RETINHA24.pdf · 2017. 7. 25. · LHCb-CONF-2012-028- Resultado preliminar com

Dalitz plot do B± → K +K−π±

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 15/1

LHCb-CONF-2012-028

Alto CPV (negativo) em baixos valores de m2K +K− .

Janela de massa de |5283−m(B)| < 40 MeV2

Page 16: Evidências de violação de CP em decaimentos de B h h+ h- no LHCblhcb/2_0/CHARMLESS_HTML/Fernando_RETINHA24.pdf · 2017. 7. 25. · LHCb-CONF-2012-028- Resultado preliminar com

Zoom na região de maior CPV em B± → K +K−π±

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 16/1

LHCb-CONF-2012-028

Alto CPV em uma região doespaço de fase não associadoa uma ressonância.BaBar observou uma estruturasimilar em torno de 1,5GeV (verbackup).

ACP (região de K +K−π±) = −0, 671± 0, 067(stat)± 0, 028(syst)± 0, 007(J/ψK±) 9, 2σ

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Considerações finais

B± → K±K +K− B± → K +K−π± B± → K±π+π− B± → π±π+π−

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

)4c/2 (GeV+K-K2m

0 10 20)4 c/2

(G

eV+ π-

K2m

0

5

10

15

20

25

PreliminaryLHCb

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

)4c/2 (GeV low-π+π2m

0 5 10 15

)4 c/2 (

GeV

hig

h- π

+ π2m

0

5

10

15

20

25

30

PreliminaryLHCb

(m2π+π− high

> 15)

)4c/2 (GeV-K+K2m

0 10 20

RA

WC

PA

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.81

PreliminaryLHCb

)4c/2 (GeV low-π+π2m

0 1 2 3 4 5

RA

WC

PA

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.81

PreliminaryLHCb

CPV não é uniforme no Dalitz plot.

As regiões com maior CPV estão a baixa massa.

CPV negativa para m2K +K− e positiva para m2

π+π−.

CPV não está claramente associada a estruturas ressonantes.Análises de amplitude futuras precisarão incorporar está característica.

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 17/1

Page 18: Evidências de violação de CP em decaimentos de B h h+ h- no LHCblhcb/2_0/CHARMLESS_HTML/Fernando_RETINHA24.pdf · 2017. 7. 25. · LHCb-CONF-2012-028- Resultado preliminar com

Considerações finais (não aprovado pela colaboração)

Além da assimetria de CP proveniente das amplitudes de interferência, devehaver uma assimetria induzida de CPT .Baseado nesta suposição, Wolfenstein escreveu sua "equação mestra":

CPV pode ter duas contribuições:

Os dados sugerem que o re-espalhamento π+π− → K +K− pode ter um papelimportante para CPV.

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 18/1

Page 19: Evidências de violação de CP em decaimentos de B h h+ h- no LHCblhcb/2_0/CHARMLESS_HTML/Fernando_RETINHA24.pdf · 2017. 7. 25. · LHCb-CONF-2012-028- Resultado preliminar com

Considerações finais (não aprovado pela colaboração)

Alguns exemplos de questões em aberto em que uma colaboração com teóricosseria produtiva:

O re-espalhamento π+π− → K +K− tem um papel importante na medida de CPV?

O que é a estrutura em m2K +K− no B± → K +K−π±?

Re-espalhamento?

Que modelo usar na análise de amplitude? (Não foi iniciada ainda.)

CPV não está claramente associada a estruturas ressonantes.

Como interpretar todos os altos valores de CPV? O LHCb forneceu um monte dedecaimentos com grande CPV, que precisam ser entendidos, além dosB± → h±h+h−.

A análise B± → h±h+h− é responsabilidade do grupo LHCb/Brasil. Por ser todarealizada no país, facilita a interação com os teórico brasileiros interessados.

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 19/1

1 1.5 2 2.5

)4/c2

Can

dida

tes

/ ( 0

.1 G

eV

0

10

20

30

40

50

60

70

80

PreliminaryLHCb

)4c/2 (GeV-K+K2m

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Conclusão

Evidência de CPV em B± → K±π+π− e B± → K±K +K−. LHCb-CONF-2012-018

ACP(K±π+π−) = +0, 034± 0, 009(stat)± 0, 004(syst)0, 007(J/ψK±) 2, 8σ

ACP(K±K +K−) = −0, 046± 0, 009(stat)± 0, 005(syst)± 0, 007(J/ψK±) 3, 7σ

Evidência de CPV em B± → π±π+π− e B± → K +K−π±. LHCb-CONF-2012-028

ACP(π±π+π−) = +0, 120± 0, 020(stat)± 0, 019(syst)0, 007(J/ψK±) 4, 2σ

ACP(K +K−π±) = −0, 153± 0, 046(stat)± 0, 019(syst)± 0, 007(J/ψK±) 3, 0σ

Observação de alto CPV em regiões de Dalitz plot:ACP(reg.π±π+π−) = +0, 622± 0, 075(stat)± 0, 032(syst)± 0, 007(J/ψK±) 7, 6σ

ACP(reg.K +K−π±) = −0, 671± 0, 067(stat)± 0, 028(syst)± 0, 007(J/ψK±) 9, 2σ

Resultados apresentados hoje são com∫Ldt = 1 fb−1 adquirido em 2011.

Em 2012 já temos∫Ldt > 2.0 fb−1 salvo em fita a serem somados aos dados

apresentados hoje.

Os resultados publicados e outras informações sobre o que é produzido pelo grupo LHCb/CBPF, você pode encontrar na nossa página:

http://www.cbpf.br/lhcb

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 20/1

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Backup Slides

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Teoria

A análise de amplitude tem uma característica específica:Diferença na amplitude de uma ressonância implica em uma diferença no número totalde eventos para a ressonância.Diferença na fase fraca para um ressonância implica numa mudança na forma da bandada ressonância no espaço de fase.

Os dois efeitos podem ser vistos onde a ressonância existe.

Fast MC com diferença na amplitude em K∗π Fast MC com diferença de fase em ρK 0S

Figuras extraidas de: I. Bediaga et al, PR D86, (2012) 036005

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 22/1

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Teoria

Outros fatores podem influenciar na medida de CPV nos decaimentosB± → h±h+h−.

Por exemplo, o teorema de CPT implica em:

Como um exemplo, consideremos o decaimento do kaon:

Alguns excessos (ou deficit) de K + → π+π+π− em respeito ao K− → π−π−π+

pode ser balanceado se os modos do pi0 são incluidos na análise.

Devido ao teorema de CPT, temos de pensar todos os estados finais juntos, parapoder entender a distribuição de CPV no Dalitz plot.

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B± → K±π+π− e B± → K±K +K−

A seleção explora a topologia do decaimento

Traços com alto momento e momento transverso

Traços com alto parâmetro de impacto em relação ao ponto de interação

Candidato a B com grande distância de voo, momento e parâmetro de impacto emrelação ao ponto de interação.

Identificação de partícula é usado para separar káons de píons e vetar múons.

Amostras diferentes baseadas na decisão de trigger são usadas para a medida.

O B± → K±π+π− está conectado ao B± → K±K +K− através do estado finalde interação π+π− → K +K−. Surovtsev, et. al: PR D81 (2010) 016001

A mesma seleção é usada nos dois canais para identificação de partícula e vetode ruído.

Observável:

ACP =Γ(B− → f )− Γ(B+ → f )

Γ(B− → f ) + Γ(B+ → f )

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LHCb-CONF-2012-018

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Estratégia para medida de CPV

A assimetria crua (ARAWCP ) pode ser interpretada como

ARAWCP (K±h+h−) = ACP(K±h+h−) + AP(B±) + AI(K±)

ondeACP é a assimetria físicaAP é a assimetria de produção de B+/B−.AI (K±) é a assimetria de instrumentação que engloba a deteção de káons ereconstrução.

O canal B± → J/ψK± é usado para extrair a assimetria de AI e AP:Tem a mesma topologia dos canais B± → h±h+h−.AP é independente do estado finalNão tem CPV: ACP (J/ψK±) = 0, 001± 0, 007 PDG

Mesma seleção é aplicada.Erro estatísitico do PDG será considerado em separado já que não é medido pelo LHCb.

Então:

AP(B±) + AI(K±) = ARAWCP (J/ψK±)− ACP(J/ψK±)

onde ARAWCP (J/ψK±) = −0, 014± 0, 004 LHCb-CONF-2012-018

ACP(K±h+h−) = ARAWCP (K±h+h−) + 0,014 + 0,001

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LHCb-CONF-2012-018

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ARAWCP do B± → J/ψK±

B− : 30140± 179 B+ : 30984± 182

]2c [MeV/

ππKm

5100 5200 5300 5400

)2C

andid

ates

/ (

10.0

MeV

/c

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000 = 30140 +­ 179 evtsS

N

= 2961 +­ 91 evtsComb

N

modelKψ J/→B

combinatorial0

πKψ J/→B

PreliminaryLHCb

]2c [MeV/

ππKm

5100 5200 5300 5400

)2C

andid

ates

/ (

10.0

MeV

/c

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000 = 30983 +­ 182 evtsS

N

= 3125 +­ 93 evtsComb

N

modelKψ J/→B

combinatorial0

πKψ J/→B

PreliminaryLHCb

Mesma seleção que os canais estudados, a menos dos cortes de indentificaçãode partículas.

ARAWCP =

N(B−)− N(B+)

N(B−) + N(B+)= ARAW

CP (J/ψK±) = −0, 014± 0, 004

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LHCb-CONF-2012-018

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ARAWCP do B± → K±π+π− e do B± → K±K +K−

B− : 18168± 170 B+ : 17540± 169

]2c [MeV/

ππKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

= 18168 +­ 170 evtsS

N

= 27984 +­ 234 evtsComb

N

modelππ K→B

combinatorial0

πππ K→B )Kγ

0ρ’(η →B

πππ →B

PreliminaryLHCb

]2c [MeV/

ππKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

= 17540 +­ 169 evtsS

N

= 29484 +­ 238 evtsComb

N

modelππ K→B

combinatorial0

πππ K→B )Kγ

0ρ’(η →B

πππ →B

PreliminaryLHCb

ARAWCP (B± → K±π+π−) = +0, 018± 0, 007

B− : 10289± 110 B+ : 11606± 117

]2c [MeV/

KKKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

= 10289 +­ 110 evtsS

N

= 3772 +­ 80 evtsComb

N

model KKK→B

combinatorial0

π KK→B π KK→B

)K π(K0 D→B

PreliminaryLHCb

]2c [MeV/

KKKm

5100 5200 5300 5400

)2C

and

idat

es /

( 1

0.0

MeV

/c

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

= 11606 +­ 117 evtsS

N

= 3951 +­ 83 evtsComb

N

model KKK→B

combinatorial0

π KK→B π KK→B

)K π(K0 D→B

PreliminaryLHCb

ARAWCP (B± → K±K +K−) = −0, 060± 0, 007

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LHCb-CONF-2012-018

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Erro sistemático e resultados do B± → K±π+π− e do B± → K±K +K−

A principal fonte de incerteza sistemática são:Método de subtração:variáveis cinemáticas do káon apartir do canal de controle forampesado para compatibilizar a mesma distribuição do káon do sinal.Correção de trigger: a medida foi executada usando amostras das diferentes amostrasde trigger.

Resultado final:

ACP(K±π+π−) = +0, 034± 0, 009(stat)± 0, 004(syst)0, 007(J/ψK±) 2, 8σ

ACP(K±K +K−) = −0, 046± 0, 009(stat)± 0, 005(syst)± 0, 007(J/ψK±) 3, 7σ

Medidas anteriores:ACP (K±π+π−) = +0, 038± 0, 022 PDGACP (K±K +K−) = −0, 017± 0, 030 PDG

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 28/1

LHCb-CONF-2012-018

Primeira evidências de CPVglobal em decaimentos de

mésons B em três corpos semcharm.

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Dalitz plot do B± → K±π+π− e do B± → K±K +K−

Método criado pelo grupo para atacar o Dalitz plot:Uma binagem adaptativa é aplicada para definir os bins iguais números de entradaspara a amostra total.Assimetria por bin (incluindo ruído):

ANCP (s, b) =

(s + b)− − (s + b)+

(s + b)− + (s + b)+

ANCP calculado em cada bin:

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 29/1

LHCb-CONF-2012-018

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Dalitz plot do B± → K±π+π− e do B± → K±K +K−

Espaço de fase sem B mass constraint.Espaço de fase sem subtração de ruído.Contribuição do méson D0 removida.Contribuição do J/ψ removida da amostra do B± → K±π+π− por ser o canal decontrole.Eficiência é plana em todo o Dalitz plot.Janela de massa de |5283−m(B)| < 40 MeV2

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 30/1

LHCb-CONF-2012-018

m2K +K− low

< m2K +K− high

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B± → π±π+π− e B± → K +K−π±

Mesma seleção que foi aplicada na análise do B± → K±π+π− eB± → K±K +K−.

Identificação de partícula é usado para separar káons de píons e vetar múons.

Amostras diferentes baseadas na decisão de trigger são usadas para a medida.

Estatística menor e com mais ruído.

A mesma seleção é usada nos dois canais para identificação de partícula e vetode ruído.

Assimetria de instrumentação e produção:

Número par de káons

Assimetria de instrumentação para píons estraida de uma amostra grande de D∗.

Assimetria de produção do B± extraida usando resultados da análise anterior.

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 31/1

LHCb-CONF-2012-028

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Estratégia para medida de CPV

A assimetria crua (ARAWCP ) pode ser interpretada como

ARAWCP (π±h+h−) = ACP(π±h+h−) + AP + AI

ondeACP é a assimetria físicaAP é a assimetria de produção de B+/B−.AI é a assimetria de instrumentação que engloba a deteção e reconstrução.ARAW

CP é a assimetria crua corrigida pela aceptância do Dalitz plot.

Resultados usados de outras análises:AP extraida do canal de controle B± → J/ψK±. LHCb-CONF-2012-018Uma amostra grande D0 → K± π± e D0 → K + K− usada para a medida de AI (K±).LHCb: PRL 108 (2012) 201601AI (π±) extraida de uma grande amostra de D∗±. LHCb: PL B713 (2012) 186

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 32/1

LHCb-CONF-2012-028

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ARAWCP do B± → π±π+π− e do B± → K +K−π±

B− : 2718± 71 B+ : 2111± 66

)2c (MeV/πππm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900 = 2873 +- 74 evtsSN

= 7570 +- 115 evtsCombN

modelπππ →B

combinatorial final state0ππππ

ππ K→B

PreliminaryLHCb

)2c (MeV/πππm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900 = 2246 +- 70 evtsSN

= 7683 +- 114 evtsCombN

modelπππ →B

combinatorial final state0ππππ

ππ K→B

PreliminaryLHCb

ARAWCP (B± → π±π+π−) = +0, 125± 0, 020

B− : 619± 47 B+ : 875± 50

)2c (MeV/πKKm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500 = 619 +- 47 evtsSN = 9645 +- 106 evtsCombNmodel

π KK→B

combinatorial

PreliminaryLHCb

)2c (MeV/πKKm5100 5200 5300 5400

)2 cC

andi

date

s / (

10.

0 M

eV/

0

100

200

300

400

500 = 875 +- 50 evtsSN = 9626 +- 106 evtsCombNmodel

π KK→B

combinatorial

PreliminaryLHCb

ARAWCP (B± → K +K−π±) = −0, 171± 0, 046

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 33/1

LHCb-CONF-2012-028

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Erro sistemático e resultados do B± → π±π+π− e do B± → K +K−π±

A principal fonte de incerteza sistemática são:Aceptância: a aceptância sobre o Dalitz plot foi corrigida para a eficiência de deteção ereconstrução de B+ e B−.Cinemática do káon: ARAW

CP (J/ψK±) em bins do momento do káon é pesado pela razãodas eficiências de K + e K− extraído da amostra de D0 → K + K−.

Resultado final:

ACP(π±π+π−) = +0, 120± 0, 020(stat)± 0, 019(syst)0, 007(J/ψK±) 4, 2σ

ACP(K +K−π±) = −0, 153± 0, 046(stat)± 0, 019(syst)± 0, 007(J/ψK±) 3, 0σ

Medidas anteriores:ACP (π±π+π−) = +0, 032± 0, 044(stat) +0,040

−0,037(syst) PDG

ACP (K +K−π±) = −0, 00± 0, 10(stat)± 0, 03(syst) PDG

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 34/1

LHCb-CONF-2012-028

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Dalitz plot do B± → π±π+π− e do B± → K +K−π±

Espaço de fase sem B mass constraint.Espaço de fase sem subtração de ruído.Contribuição do méson D0 removida.Eficiência é plana em todo o Dalitz plot.Janela de massa de |5283−m(B)| < 40 MeV2

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 35/1

LHCb-CONF-2012-028

m2π+π− low

< m2π+π− high

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Resultado do BaBar em B± → K +K−π±

BaBar obtem resultados similares (porém eles não dividem em B+ e B−):

F. Rodrigues, CBPF, Brazil CPV em B± → h±h+h− , 36/1