LHCb实验上Bs~0→J/Ψη和Bs~0→J/Ψω哀变的研究

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B介子衰变到粲偶素J/Ψ和轻介子η,η’,ω和Φ的过程是色压低的b→ccs或b→ccd过程。精确测量它们的分支比有助于深入理解η-η’和ω-Φ混合,并为最终利用这些过程研究电荷-宇称对称性破缺奠定基础。本文利用大型强子对撞机LHCb实验于2015-2018年期间获取的质子-质子对撞数据,测量B(s)0→J/Ψη和B0→J/Ψω衰变过程的分支比,并寻找Bs0→J/Ψω衰变。研究中使用多变量分析方法,基于计算机模拟,优化信号选择条件,进一步压低本底。通过拟合J/Ψπ+π-π0不变质量谱得到各过程的信号产额,并利用BS0→J/ΨΦ作为归一化道计算分支比。本分析提高了B(s)0→J/Ψη和B0→J/Ψω衰变分支比的精度,其结果为:B(B0→J/Ψη)=(1.26 ± 0.13(stat)± 0.11(syst))× 10-5,B(Bs0→J/Ψη)=(4.05± 0.16(stat)± 0.23(syst))× 10-4,B(B0→J/Ψω)=(2.41 ± 0.12(stat)± 0.16(syst))× 10-5,首次观测到Bs0→J/Ψω衰变的证据,测得:B(Bs0→J/Ψω)=(7.17±1.40(stat)± 1.19(syst))× 10-6。基于分支比结果,得到分支比比值:Rη=B(B0→J/Ψη)/B(Bs0→J/Ψη)=(3.09±0.31(stat)±0.18(syst)± 0.10(fs/fd))× 10-2,最终利用Rη得到η-η’在味本征基下的混合角为ΦP=(42.3±1.7)°。
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