Etude de la production de charme dans les désintégrations des mésons beaux avec l'expérience BABAR
Résumé
The BABAR experiment, located at SLAC (Stanford, California), has been dedicated, since 1999, to the study of $B$ meson decays produced in electron positron collisions with an energy in the center of mass frame equal to the mass of $\Upsilon(4S)$ resonance. In this experiment, the charged particles identification is provided, in particular by the measurement of the energy loss per unit length in the drift chamber. In order to improve the calibration of this quantity, a selection of electrons/positrons from radiative Bhabha events was performed; with the new sample the charge asymmetry in the charged particles reconstruction was reduced. In $B$ meson decays, the inclusive production of charmed particles ($D^0$, $\overline(D)^0$, $D^(\pm)$ , $D_s^(pm)$, $\Lambda_c^(\pm)$) is measured with a new analysis method, made possible by the large statistics accumulated by the BABAR experiment. $B$ and $\overline(B)$ mesons are produced simultaneously from the $\Upsilon(4S)$ resonance. The events are selected by reconstructing completely one $B$ in a hadronic channel. Charmed particles from the other $B$ are then reconstructed with the remaining tracks. This enables the measurement of the total number of charm produced in $B^+$ and in $B^0$ decays separating the correlated charm production (quark transitions: $b\rightarrow c X$) from the anti-correlated production (quark transitions: $b\rightarrow \overline(c) X$). The results obtained on an integrated luminosity of $210~fb^(-1)$ are the following~: \begin(displaymath) \begin(array)(l@(=\ ) c @(\hspace(1.5 cm)) l @(=\ ) c r ) N_(c)^(B^+) & 0.970 \pm 0.042 & N_(\overline(c))^(B^+) & 0.262\pm0.034 & \\ N_(c)^(B^0) & 0.950 \pm 0.057 & N_(\overline(c))^(B^0) & 0.285\pm0.048 &. \\ \end(array) \end(displaymath) This new method also allows the measurement of the momentum of the charmed particles in the $B$ rest frame. Access to the different production mechanisms of these particles is thereby provided.
L'expérience BABAR, située à SLAC (Stanford, Californie), étudie depuis 1999 les désintégrations des mésons $B$ produits dans des collisions électron positron à une énergie dans le centre de masse égale à la masse de la résonance $\Upsilon(4S)$. L'identification des particules chargées dans cette expérience utilise pour partie la mesure de la perte d'énergie par unité de longueur dans la chambre à dérive. Afin d'améliorer la calibration de cette quantité, une sélection d'électrons/positrons à partir d'événements Bhabha radiatifs a été développée, elle a permis de réduire l'asymétrie de charge dans la reconstruction des particules chargées. Dans les désintégrations des mésons $B$, la production inclusive des particules charmées ($D^0$, $\overline(D)^0$, $D^(\pm)$ , $D_s^(pm)$, $\Lambda_c^(\pm)$) est mesurée au moyen d'une nouvelle méthode, possible grâce à la grande statistique accumulée par l'expérience BABAR. Les mésons $B$ sont produits par paires à partir de la résonance $\Upsilon(4S)$. Les événements sont sélectionnés en reconstruisant complètement un $B$ dans un mode hadronique. Les particules charmées provenant du second $B$ sont alors reconstruites avec les traces restantes. Ceci permet de mesurer les nombres totaux de charmes produits lors des désintégrations des $B^+$ et des $B^0$ en séparant la production de charmes corrélés (transitions entre quarks: $b\rightarrow c X$) de la production anti-corrélée (transitions entre quarks: $b\rightarrow\overline(c) X$). Les résultats, obtenus avec une luminosité intégrée de $210 fb^(-1)$, sont les suivants~: \begin(displaymath) \begin(array)(l@(=\ ) c @(\hspace(1.5 cm)) l @(=\ ) c r ) N_(c)^(B^+) & 0.970 \pm 0.042 & N_(\overline(c))^(B^+) & 0.262\pm0.034 & \\ N_(c)^(B^0) & 0.950 \pm 0.057 & N_(\overline(c))^(B^0) & 0.285\pm0.048 &. \\ \end(array) \end(displaymath) Cette méthode permet également de mesurer, pour la première fois, les distributions en impulsion des particules charmées dans le référentiel du $B$ qui les a émises, ce qui donne accès aux différents mécanismes de production de ces particules.