[pt] A partir do século passado descobrimos a existência de antipartículas e,
desde então, a busca por entender a assimetria entre partícula e antipartículas
tem sido um forte campo de pesquisa na física. Dentre as condições que
possibilitam a assimetria matéria-antimatéria no Universo, está o fenômeno da
Violação de Carga-Paridade (VCP). Devido à ela observamos diferenças entre
os processos decaimento de uma partícula e sua antipartícula. Tal fenômeno
tem efeitos importantes para mésons formados pelos quarks b ou s, porém
as predições deste efeito para o setor de charme são muito pequenas, com
assimetrias de CP em torno da ordem de 10−3 ou menores. De fato, apenas
recentemente a VCP foi observada em decaimentos de 2 corpos de mésons D0.
Esta dissertação discute duas estratégias na busca por VCP no canal
D+ → π−π+π+ utilizando dados do experimento LHCb durante o Run II.
O método de busca por VCP, método Mirandizing, consiste em computar
estatisticamente as populações de D+ e D− em intervalos do espaço de fase
bidimensional, calculando a significância da diferença dessas populações. Para
amostras de grande estatística, como é o nosso caso, o objetivo final é aplicar
um método alternativo que consiste em obter o número das populações através
de ajustes de massa para cada intervalo.
Este trabalho tem como objetivo realizar a validação do método. Nossa
estratégia é realizar os procedimentos dividindo a amostra de forma aleatória
em duas sub-amostras e não separando nas amostras de D+ e D−. O que se
espera, então, são resultados que demonstrem compatibilidade estatística entre
as duas amostras. Além dessa validação utilizando os dados, vamos, também,
realizar o mesmo procedimento em 100 pseudo-experimentos. Adicionalmente,
realizamos os estudos de sensibilidade a fim de verificar em quais possíveis
cenários a VCP poderia ser observada nesse canal, dado o tamanho da
amostra total. Para este estudo, obteremos o número das populações através
da contagem direta (método Mirandizing) dos eventos do espaço de fase dentro
da região de massa de maior com maior concentração de eventos de sinal. / [en] Last century we discovered the existence of antiparticles, and since then
the search to understand the asymmetry between particles and antiparticles
has been a strong field of research in physics. Among the conditions that make
matter-antimatter asymmetry possible in the Universe is the Charge-Parity
Violation (CPV) phenomenon. Due to it we observe differences between the
decay processes of a particle and its antiparticle. Such a phenomenon has
important effects for mesons formed by b or s quarks, but the predictions of
this effect for the charm sector are very small, with CP asymmetries around
the order of 10−3 or smaller. In fact only recently has CPV been observed in
2-body decays of D0 mesons.
This dissertation presents the validation of strategies in the search for
CPV in the D+ → π−π+π+ channel using data from the LHCb experiment
during Run II. The CPV search method, the so-called Mirandizing method,
consists of statistically computing the populations of D+ and D− in intervals of
the two-dimensional phase space, obtaining the significance of the difference of
these populations. For large statistical samples, as is our case, the ultimate goal
is to apply an alternative method by obtaining the number of the populations
through mass fits for each interval.
This work aims to perform the validation of the method. Our strategy is
to perform the procedure by dividing the sample randomly into two subsamples,
but not separating into the D+ and D− samples. What is expected, then,
is that the results demonstrate statistical compatibility between the two samples.
In addition to this validation using data, we will also perform the same
procedure on 100 pseudo-experiments. Finally, we perform sensitivity studies
in order to verify the possible scenarios in which CPV could be observed in this
channel, given the total sample size. For this study, we will obtain the number
of the populations by directly counting the phase space events (Mirandizing)
within the mass region with the highest concentration of signal events.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:61778 |
| Date | 16 January 2023 |
| Creators | LUCAS CORDEIRO ROMAO |
| Contributors | CARLA GOBEL BURLAMAQUI DE MELLO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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