We present a sensitivity study on the search for J/ψ → νν̄ in B^± → K^*± J/ψ using data from the BABAR experiment at the SLAC National Accelerator Laboratory. The decay is highly suppressed in the Standard Model and thus is a possible window for new physics such as supersymmetry and dark matter. Hadronic tag reconstruction is employed for the analysis, where one B is fully reconstructed using hadronic decay modes. The remaining tracks and clusters are attributed to the signal B on which the B^± → K^*± J/ψ cut-based signal selection is applied. The associated K^* is allowed to decay via two modes, Mode 1: K^*± → K⁰s π^± and Mode 2: K^*± → K^± π⁰. The approach is to reconstruct a K^*± candidate, the only signature in a signal event, and calculate the recoiling mass. The data is left blinded in the signal region and only a range of the branching fraction limits is calculated to determine the sensitivity. The result for Mode 1 is an upper limit, at the 90% confidence level, on B( J/ψ → νν̄) of 9.13 × 10⁻² using the Barlow method and 11.10 × 10⁻² using the Feldmann-Cousins method. The upper limit for Mode 2, also at the 90% CL, is estimated to be 2.49 × 10⁻² and 2.98 × 10⁻² using Barlow and Feldmann-Cousins respectively. The branching fractions thus yield a sensitivity of order 10⁻². Although the result is not an improvement on the current J/ψ → νν̄ limits, this method can be extended to other cc quarkonium modes and could further yield a much better result with data from the newly approved SuperB experiment, the extension of BABAR to higher luminosities. / Nous présentons une étude de sensibilité sur la recherche de \jpsi \to \nunub dans \Bpm \to \jpsi \Kstarpm en utilisant les données de l'expérimentation \babar{} du Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford. La radioactivité est hautement supprimée dans le modèle standard et offre donc de nouvelles opportunités physiques telles que la supersymétrie et la matière noire. Une reconstruction hadronique fut employée pour l'analyse, où un \B fut totalement reconstruit en utilisant les modes de transformations hadroniques. Les pistes et regroupements restants furent attribu\'s au signal de \B sur laquelle une sélection de signal coupée à la base fut appliquée. Le \Kstar associé est capable de se transformer en deux modes, Mode 1: \Kstarpm \to \KS \pipm et Mode 2: \Kstarpm \to \Kpm \piz. L'approche est de reconstruire un candidat \Kstar, la seule signature d'un signal, et de calculer la masse de recul. La donnée est invisible dans la région du signal et seulement un intervalle des embranchements fractionnaires est calculé pour déterminer la sensibilité. Le résultat pour Mode 1 est une limite supérieure, avec un intervalle de confiance de 90\%, sur \BR(\jpsi \to \nunub) de 9.13 $\times 10^$ en utilisant la méthode de Barlow et de 11.10$\times 10^$en utilisant celle de Feldmann-Cousins. Le résultat pour Mode 2, aussi avec un intervalle de confiance de 90\%, est calculé à 2.49$\times 10^$ et 2.98$\times 10^$ en utilisant Barlow et Feldmann-Cousin respectivement. Les fractions d'embranchements ont donc une sensibilité de l'ordre de $10^$. Bien que ce n'est pas une amélioration des limites actuelles de \jpsi \to \nunub, cette méthode peut être étendue à d'autres modes quarkonium \ccbar et pourrait aboutir à de meilleurs résultats avec les données de SuperB, une nouvelle expérimentation améliorée de \babar offrant un niveau de luminosité plus supérieur.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.104573 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Cheaib, Racha |
| Contributors | Steven Robertson (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Physics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
Page generated in 0.0099 seconds