Soutenance de thèse de Morgan MARTIN

Ecole Doctorale
Physique et Sciences de la Matière
Spécialité
PHYSIQUE DES PARTICULES ET ASTROPARTICULES
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
méson B_s,mesure d’un rapport d’embranchement,LHCb,résonance ccbar,physique des saveurs,matrice CKM
Keywords
B_s meson,branching ration measurement,LHCb,ccbar resonance,flavor physics,CKM matrix
Titre de thèse
observation du canal b_s^0 → η_c φ avec le détecteur lhcb
observation of b_s^0 → η_c φ decay with the lhcb detector
Date
Vendredi 15 Septembre 2017 à 14:00
Adresse
C.P.P.M - 163, avenue de Luminy - Case 902 - 13288 Marseille cedex 09
Amphithéatre
Jury
Directeur de these Olivier LEROY CPPM
Rapporteur Jérome BAUDOT IPHC
Rapporteur Eli BEN-HAIïM LPNHE
Examinateur Cristinel DIACONU CPPM

Résumé de la thèse

L'interférence entre la désintégration du méson $Bs$ vers un état final propre de CP, directement ou via le mélange $Bs-Bsb$, donne lieu à une phase violant CP mesurable $phi_s$, dont la valeur dans le Modèle Standard est $phi_s^{MS} = (-0.0370^{+0.0007}_{- 0.0006})~mathrm{rad}$. Cependant, des contributions de Nouvelle Physique peuvent intervenir dans ce processus et modifier la valeur de $phi_s$. À l'heure actuelle, la mesure la plus précise de $phi_s$ est donnée par l'expérience LHCb et la valeur moyenne mondiale est $phi_s^{rm{exp}} = (-0.021 pm 0.031)~mathrm{rad}$, dominée par l'incertitude statistique. Dans ce contexte, l'étude de la désintégration $Bs to etac phi$ est effectuée en utilisant les données de collision $pp$ correspondant à une luminosité intégrée de~3.0invfb, collectées avec le détecteur LHCb avec le Run~1 du LHC. La première observation de la désintégration $Bs to etac phi$ est obtenue, avec le méson etac reconstruit dans les quatres modes de désintégration $pbar p$, $ K^+ K^- pi^+ pi^-$ , $pi^+pi^-pi^+pi^-$ et $K^+K^-K^+K^-$ et $phi(1020)$ reconstruit dans le mode $K^+K^-$. La désintégration $ Bs to jpsi phi $ est utilisée comme canal de normalisation. Le rapport d'embranchement mesuré est $mathcal B (B^{0}_{s} to eta_{c} phi) = left(5.01 pm 0.53 pm 0.27 pm 0.63 right) times 10^{-4}$, où la première incertitude est statistique, la seconde est systématique et la troisième incertitude est due à la connaissance limitée des rapports d'embranchement externes.

Thesis resume

The interference between $Bs$ meson decay amplitudes to CP final state directly or via mixing gives rise to a measurable CP-violating phase $phi_s$, which is predicted to be $phi_s^{SM} = (-0.0370^{+0.0007}_{-0.0006})~mathrm{rad}$ in the Standard Model. However, such process may receive contributions from new physics and change the value of $phi_s$. At present, the most precise measurement of $phi_s$ is given by the LHCb experiment and the world average is $phi_s^{rm{exp}} = (-0.021pm 0.031)~mathrm{rad}$, with uncertainty still dominated by the statistic. In this context, a study of $Bs to etac phi$ decays is performed using $pp$ collision data corresponding to an integrated luminosity of~3.0invfb, collected with the LHCb detector in Run~1 of the LHC. The observation of the decay $Bs to etac phi$ is reported, where the etac meson is reconstructed in the $pbar p$, $K^+K^-pi^+pi^-$, $pi^+pi^-pi^+pi^-$ and $K^+K^-K^+K^-$ decay modes and the $phi(1020)$ in the $K^+ K^-$ decay mode. The decay $Bs to jpsi phi$ is used as a normalisation channel. The measured branching fraction is $mathcal B (B^{0}_{s} to eta_{c} phi) = left(5.01 pm 0.53 pm 0.27 pm 0.63 right) times 10^{-4}$, where the first uncertainty is statistical, the second systematic and the third uncertainty is due to the limited knowledge of the external branching fractions.