CONTRIBUTI INFN-ESPERIMENTO BABAR ALLA SIF NELL'ANNO 2003

1) Misura di violazione di \textit CP nei decadimenti $\mathbf{B \to D{(*)}\π ed estrazione di $mathbf sin 2β+γ
Collaborazione BaBar
presentata da Pierini M.

Si presenta uno studio dell'asimmetria di CP dipendente dal tempo nei decadimenti \rm B \to D{(*)} π in un campione 88 milioni di coppie $\rm B\bar{B}$ raccolte dall'esperimento BaBar a PEP-II. Si mostrano anche i primi risultati ottenuti per l'estrazione di sin{2 +\gamma}$ (dove $\beta$ e $\gamma$ sono gli angoli del triangolo unitario della matrice CKM). Vengono inoltre discussi i vincoli imposti da questa misura sulla posizione del vertice del triangolo unitario

2) Misura di $\mathbf{|\textit{V}_{ub}|}$ nei decadimenti semileptonici inclusivi del mesone B raccolte dall'esperimento BaBar a PEP-II.
Collaborazione BaBar 
presentata da Ligioi L.

L'elemento di matrice CKM $|V_ {\rm ub}|$ rappresenta il lato del triangolo unitario meno noto. In questa analisi esso viene misurato dal branching fraction inclusivo $\rm b\rightarrow ul\nu$. \`E stata sviluppata una nuova tecnica che permette la ricostruzione del sistema adronico proveniente dall'adronizzazione del quark u, del leptone e del neutrino. Questa tecnica si basa sullo studio del decadimento del mesone B che rincula ad un altro B completamente ricostruito. La conoscenza dell'intera cinematica dell'evento permette di ridurre significativamente le incertezze teoriche su questo tipo di misure. Si presentano i primi risultati ottenuti con questa tecnica in 88 milioni di coppie $\rm B\bar{B}$ raccolte dall'esperimento BaBar a PEP-II

3) Misura dell'angolo $\mathbf{\alpha}$ nei decadimenti del mesone B in due pioni.
Collaborazione BaBar
presentata da Pierini M.

L'angolo $\alpha$ del tringolo unitario della matrice CKM pu\`o essere estratto dalla misura dell'asimmetria di $CP$ dipendente dal tempo nel decadimento $\rm B^0 \to \pi^+ \pi^-$ combinata, in un'analisi di isospin, con la misura di branching fraction dei canali $\rm B^0 \to \pi^+ \pi^-$, $\rm B^{\pm} \to \pi^{\pm} \pi^0$ e $\rm B^0 \to \pi^0 \pi^0$. Per questi canali si presentano le misure di branching fraction e asimmetria di $CP$ ottenute in un campione di pi\`u di 100 milioni di coppie $\rm B\bar{B}$ raccolte dall'esperimento BaBar a PEP-II nel periodo 1999-2003

4) Decadimenti a due corpi non leptonici del mesone B in stati finali con mesoni K.
Collaborazione BaBar 
presentata da Pierini M.

Misure di branching fraction e asimmetrie di $CP$ nei decadimenti del mesone B in stati finali $\rm K \pi$ sono sensibili all'estrazione dell'angolo $\gamma$ del triangolo di unitariet\`a, ed, eventualmente, a contributi di fisica oltre il Modello Standard. Si presentano i risultati ottenuti in 88 milioni di coppie $\rm B\bar{B}$ raccolte dall'esperimento BaBar a PEP-II e si discutono le implicazioni di tali risultati da un punto di vista fenomenologico. La precisione raggiunta dagli esperimenti permette di discutere la validit\`a dei vari modelli proposti in letteratura nell'ambito del modello standard

5) Misura di branching ratio del decadimento $\mathbf{b\to s\gamma}$.
Collaborazione BaBar 
presentata da Bellini Fabio

La misura del branching ratio del decadimento $\rm b\to s\gamma$ \`e legata all'estrazione dell'elemento di matrice CKM $|V_{\rm ts}|$ ed \`e sensibile ad effetti di fisica oltre il Modello Standard. Dalla misura dello spettro in energia del fotone, inoltre, si possono ricavare informazioni sulla dinamica delle interazioni forti all'interno del mesone B. L'analisi \`e svolta utilizzando una nuova tecnica consistente nello studio inclusivo di mesoni B che rinculano ad un campione di mesoni B completamente ricostruiti in decadimenti adronici. Tale tecnica tramite lo studio del decadimento nel sistema di riferimento di riposo del mesone B migliora la risoluzione sullo spettro in energia del fotone e dunque riduce l'errore teorico. Si riportano i primi risultati in $\sim 100\;\rm fb^{-1}$ raccolti dall'esperimento {\sc BaBar} a PEP-II

6) Limiti sulla differenza di vita media dei mesoni B neutri ed alla violazione di \textit{CP, T, CPT} nelle oscillazioni $\mathbf{B^0\bar B^0}$.
Collaborazione BaBar
presentata da Paoloni E.

Abbiamo fissato limiti sulla differenza di vita media dei mesoni B neutri ed alla violazione di $CP$, $T$, $CPT$ nelle oscillazioni $\rm B^0\bar B^0$, analizzando un campione di eventi in cui uno dei due mesoni B neutri provenienti dal decadimento di una $\Upsilon(4S)$ \`e completamente ricostruito. Il campione \`e stato selezionato da 88 milioni di $\Upsilon(4S)$ prodotte fra il 1999 ed il 2002 dall'anello di accumulazione PEP-II e registrate dal rivelatore {\sc BaBar}

7) Misura dei decadimenti $\mathbf{B^- \to D^0_{(\textit{CP})}K^-}$ nell'esperimento {\sc BaBar}.
Collaborazione BaBar
presentata da Marchiori G.

Viene presentato uno studio del decadimento Cabibbo soppresso dei mesoni B nel canale $D^0\rm K$, con i $\rm D^0$ completamente ricostruiti nei tre canali di decadimento $\rm K^-\pi^+$, $\rm K^-\pi^+\pi^-\pi^+$, $\rm K^-\pi^+\pi0$, e in autostati pari e dispari di $CP$. Un fit di extended unbinned maximum likelihood \`e utilizzato per determinare il rapporto delle frazioni di decadimento di $\rm B^- \to D^0K^-$ e $\rm B^- \to D^0\pi^-$ e le asimmetrie di $CP$ diretta: $$ A_{CP,\pm}\stackrel{\mathrm{def}}{=}\frac{{\rm Br} ({\rm B}^-\to {\rm D}^0_{CP,\pm} {\rm K}^-) -{\rm Br}({\rm B}^+\to {\rm D}^0_{CP,\pm} {\rm K}^+)} {{\rm Br}({\rm B}^-\to {\rm D}^0_{CP,\pm} {\rm K}^-)+{\rm Br} ({\rm B}^+\to {\rm D}^0_{CP,\pm} {\rm K}^+)}\,. $$ Viene inoltre valutata la fattibilit\`a di una determinazione dell'angolo $\gamma$ del triangolo di unitariet\`a a partire da queste misure.

8) Studio del decadimento $\mathbf{B^- \to D^0K^-\pi^0}$.
Collaborazione BaBar
presentata da Marchiori G.

La misura dell'angolo \gamma\ del triangolo di unitarietà rappresenta uno degli obiettivi pi\`u importanti del programma di Fisica delle B-factory nei prossimi anni. Presentiamo uno studio dei mesoni B carichi che decadono nello stato finale $\rm D^0K^-\pi^0$, utilizzando i dati collezionati dal detector {\sc BaBar} presso la B-Factory dello Stanford Linear Accelerator Center. Questi decadimenti sono mediati da diagrammi color-allowed e quindi gli effetti di asimmetria di CP potrebbero essere relativamente grandi. Verrano discussi i risultati ottenuti finora a {\sc BaBar} e la stima dell'accuratezza della misura con la statistica prevista per i prossimi anni

9) Misure delle asimmetrie \textit{CP} dipendenti dal tempo e della frazione \textit{CP}-dispari nel decadimento $\mathbf{B^0 \to D^{*+}D^{*-}}$ in {\sc BaBar}.
Collaborazione BaBar
presentata da Vitale L.

Viene presentata una prima misura delle asimmetrie CP dipendenti dal tempo e un'aggiornamento della misura della frazione $CP$-dispari nel decadimento $\rm B^0 \to D^{*+}D^{*-}$. Le misure some ricavate da un campione di $88 \times 10^{6}$ di coppie $\rm B\bar{B}$ raccolte dal rivelatore {\sc BaBar} alla B-Factory asimmetrica PEP-II di SLAC. I risultati mostrano che lo stato finale \`e prevalentemente $CP$-pari e che le asimmetrie differiscono leggermente dalle previsioni del Modello Standard se si ignorano i diagrammi a pinguino

10) Misura del rapporto di decadimento $\mathcal{BR}\mathbf{(B^0 \to D_s^{*+}D^{*-})}$.
Collaborazione BaBar
presentata da Biasini M.

Si presenta una misura del rapporto di decadimento $\mathcal{BR}\rm (B^0 \to D_s^{*+}D^{*-})$ condotta sui dati del rivelatore {\sc BaBar}. L'estrazione del segnale \`{e} effettuata ricostruendo parzialmente il mesone B neutro, ossia combinando il $\rm D^{*-}$ con il fotone a bassa energia proveniente dal decadimento $\rm D_s^{*+} \to D_s^{+} \gamma$ e calcolando la massa di rinculo a tale sistema. Poich\'{e} il $\rm D_s^{+}$ non \`{e} ricostruito, la misura risulta indipendente dai rapporti di decadimento di quest'ultimo: il confronto con la ricostruzione parziale complementare del medesimo decadimento ($\rm D_s^{*+}$ e pione lento da $\rm D^{*-} \to {\bar D}^0 \pi^-$) permette inoltre di estrarre $\mathcal{BR}(\rm D_s^{+} \to \phi\pi^+)$

11) Misure di rapporti di decadimento e violazione di \textit{CP} in decadimenti rari del mesone B in stati finali contenenti mesoni $\mathbf{\eta}$ o $\mathbf{\eta'}$.
Collaborazione BaBar
presentata da Lazzaro A.

Vengono presentati misure preliminari di decadimenti adronici senza charm del mesone B in stati finali contenenti mesoni $\eta$ o $\eta'$. I dati sono stati raccolti dal rivelatore {\sc BaBar} alla B-factory asimmetrica PEP II di SLAC. Si mostrano nuovi valori o limiti per rapporti di decadimento in combinazioni di $\eta$ o $\eta'$ con mesoni $\pi$, $\phi$, $\omega$ e $\rm K^0_S$. Questi decadimenti coinvolgono ampiezze di transizione di pinguino che possono essere sensibili a nuova fisica

12) Studio del decadimento $\mathbf{B^- \to \tau^- \bar{\nu}_{\tau}}$ con la ricostruzione semiesclusiva dell'altro B in eventi $\mathbf{B^+B^-}$.
Collaborazione BaBar
presentata da Cartaro T.

Presentiamo uno studio del decadimento $\rm B^- \to \tau^- \bar{\nu}_{\tau}$ utilizzando i dati raccolti con il rivelatore {\sc BaBar} all'energia della risonanza $\Upsilon (4S)$. Questo decadimento non \`e mai stato osservato ed \`e legato al prodotto dell'elemento della matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa $|V_{\rm ub}|$ e della costante di decadimento dei mesoni B, $f_{\rm B}$. Il campione utilizzato \`e costituito da eventi $\rm B^+B^-$ in cui uno dei mesoni B \`e completamente ricostruito in modi adronici. La ricerca del decadimento $\rm B^- \to \tau^- \bar{\nu}_{\tau}$ viene effettuata sul B di rinculo. Non essendoci evidenza di segnale, viene riportato un limite superiore

13) Misura simultanea della frequenza di mixing e della vita media del mesone $\mathbf{B^0}$.
Collaborazione BaBar
presentata da Rotondo M.

La frequenza dell'oscillazione del mesone rm B^0 nella sua antiparticella $\rm \bar{B^0}$, $\Delta(m_{\rm d})$, \`e descritta nel Modello Standard dall'elemento $V_{\rm td}$ della matrice di Cabibbo-Kobaiashi-Maskawa. Si \`e effettuata una misura precisa di tale frequenza utilizzando un campione di circa cinquecentomila eventi selezionati mediante una tecnica di ricostruzione inclusiva del processo di decadimento semileptonico $\rm B^0 \to D^{*+} \ell^- \bar{\nu}_\ell$, dall'insieme dei dati raccolti dal rivelatore {\sc BaBar}, operante presso il collisore PEP-II allo Stanford Linear Accelerator Center, nel periodo di run 2000-2002. Sono stati utilizzati solo quegli eventi in cui un altro leptone (di tag) era presente. Dal confronto della variazione del numero di eventi con leptoni di uguale od opposta carica in funzione del tempo proprio del decadimento, si \`e determinata la frequenza di oscillazione, la vita media del mesone $\rm B^0$ e la maggior parte dei parametri che descrivono la risoluzione sperimentale

14) Studio di decadimenti adronici di stati del charmonio prodotti in decadimenti del B.
Collaborazione BaBar
presentata da Tosi S.

I decadimenti del mesone B costituiscono una importante sorgente per la produzione di stati del charmonio. Verranno presentati risultati ottenuti dallo studio di un campione di circa 88 milioni di coppie $\rm B\bar{B}$, raccolto dall'esperimento {\sc BaBar} a SLAC. Negli eventi studiati il charmonio \`e prodotto in decadimenti del tipo $\rm B^{\pm} \to (c\bar{c}) K^{\pm}$ e decade in modi adronici direttamente, o indirettamente a seguito di una transizione radiativa ad uno stato pi\`u leggero. Le misure includono determinazione di rapporti di decadimento e ricerca di stati non confermati

15) Osservazione di nuovi stati $\mathbf{D_s}$ nell'esperimento BaBar a SLAC.
Palano A.

Due nuove particelle, $\rm D_s(2317)$ e $\rm D_s(2457)$ sono state scoperte, utilizzando annichilazioni $\rm e^+ e^-$ nel continuo all'energia della $\Upsilon(4S)$, dall'esperimento BaBar a SLAC. Le due particelle sono state osservate rispettivamente nei decadimenti $\rm D_s$ $\pi^0$ e $\rm D_s^* \pi^0$. La larghezza delle due particelle \`e consistente con la risoluzione sperimentale. I numeri quantici sono consistenti rispettivamente con $J^P=0^+$ e $1^+$. Le masse delle due particelle sono inaspettatamente pi\`u basse rispetto alle previsioni della maggior parte dei modelli a potenziale

16) Decadimenti rari senza charm del mesone B in BaBar.
Bettarini S.

In aggiunta a misure degli angoli del triangolo di unitariet\`a della matrice CKM, lo studio dei branching fraction e delle asimmetrie di $CP$ nei decadimenti rari, privi di charm, del mesone B pu\`o fornire segnali di nuova fisica, oltre il Modello Standard. Si presentano i risultati ottenuti dall'esperimento BaBar a PEP-II nello studio dei decadimenti di B in stati finali a due corpi contenenti pioni e kaoni, o combinazioni di $\eta$, $\eta'$, $\omega$ o $\phi$ con mesoni $\pi$ o K. Si mostrano inoltre ricerche di decadimenti rari radiativi e di decadimenti altamente soppressi di B, contenenti una coppia leptone-antileptone

17) Estrazione dei lati del triangolo di unitariet\`a della matrice CKM.
Rotondo M.

I lati del triangolo di unitarietà possono essere stimati attraverso vari decadimenti di mesoni B. La tecnica d'analisi utilizzata si basa sullo studio del decadimento del mesone B che rincula ad un altro B completamente ricostruito. Lo studio del decadimento inclusivo $\rm B \to X_{s} \gamma$ permette l'estrazione dei parametri di HQET che sono cruciali per la determinazione di $|V_{\rm ub}|$ e $|V_{\rm cb}|$. Inoltre la misura del branching fraction di tale decadimento \`e legata anche all'estrazione di $|V_{\rm ts}|$. Dalla misura del branching fraction inclusivo $\rm b\to ul\nu$ si estrae $|V_{\rm ub}|$ che pu\`o anche essere ricavato dalla misura esclusiva dei branching fraction dei decadimenti del mesone B in stati senza charm e con un leptone. Presentiamo inoltre la ricerca del decadimento $\rm B^- \to \tau^- \bar{\nu}_{\tau}$, sensibile al prodotto tra $|V_{\rm ub}|$ ed la costante di decadimento del B $f_{\rm B}$. Per determinare il valore di $|V_{\rm cb}|$, si presenta una misura preliminare del Branching Franction di $\rm B_0 \to D^{*-} l^{+} \nu$. I risultati sono ottenuti in 88 milioni di coppie $\rm B\bar{B}$ raccolte dall'esperimento BaBar a PEP-II nel periodo 1999-2002

18) Studi di violazione \textit{CP} a BaBar.
Bona M.

La Collaborazione BaBar ha in questi anni indagato la violazione di $CP$ nel sistema dei mesoni B. Mentre la misura del parametro $\sin{2\beta}$ nei decadimenti del B in stati finali con quark charm diventa una misura di precisione, si presentano i primi risultati delle analisi dei canali $b \to s$ dominati dai diagrammi a pinguino, che rappresentano un importante test del Modello Standard. Mediante l'analisi dei decadimenti del B senza quark charm negli stati finali e tramite analisi di isospin e di Dalitz \`e possibile estrarre l'angolo $\alpha$ del triangolo unitario. Infine la misura dell'angolo $\gamma$ \`e perseguibile con diverse tecniche sperimentali, quali lo studio dei decadimenti dei mesoni B neutri in $\rm D^*\pi$ o del decadimento Cabibbo-soppresso dei mesoni B carichi in $\rm D^0K$