Etude de la violation directe de CP dans la désintégration du méson B en mésons vecteurs incluant le mélange $\rho^0-\omega$ dans le cadre de l'expérience LHCb
Résumé
\rho^0 - \omega mixing effect on direct CP violation in B decay into vector mesons is one of the main studies of this work. The first part is dedicated to the calculation of the decay amplitudes of the channels B -> V \rho^0 (\omega) wich have been modelized. We used for that the helicity formalism. In such a way branching ratios and asymmetries depending on form factor models and other parameters are predicted. Direct CP violation appears at several levels: in branching ratios, in angular distributions and in differential asymmetry as a function of \rho^0 - \omega mass. The dominance of the longitudinal polarization in the studied channels is confirmed by Babar and Belle experimental results. We calculated too the strong phase and the ratio of Penguin to Tree amplitudes for each modelized channel. In a second part, was developed an analysis of the channel B0 -> K*0 \rho^0 (\omega) in the framework of LHCb experiment. It will start in 2007 and is dedicated to b flavor study and CP violation. The realistic analysis wich has been performed shows that this channel is not appropriated to observe \rho^0 - \omega mixing effect on asymmetry in LHCb, while the \rho+ \rho^0 (\omega) channel, for wich we have predicted a branching ratio value confirmed by Babar and Belle, is much more promising.
L'effet du mélange \rho^0 - \omega dans l'observation de la violation directe de CP dans la désintégration du méson B en mésons vecteurs constitue l'une des études principales de ce travail. Dans une première partie nous calculons les amplitudes de désintégrations de canaux B -> V \rho^0 (\omega) à partir de leur modélisation en utilisant pour cela le formalisme d'hélicité. A partir de ces amplitudes nous pouvons prédire les rapports d'embranchement et les asymétries auxquels on s'attend, compte tenu des différents facteurs de forme et paramètres ajustables introduits. Ce travail a mis en évidence que la violation directe de CP se manifeste à la fois au niveau des rapports d'embranchement, des distributions angulaires et du spectre de masse du \rho^0 - \omega. La prédominance de la polarisation longitudinale mise en avant dans cette thèse est appuyée par les données expérimentales des expériences Babar et Belle. Les phases fortes ont ensuite été déduites en fonction de la masse de la résonance \rho^0 - \omega ainsi que le rapport des amplitudes Penguin et Tree.
Dans une seconde partie, nous introduisons l'étude précédemment décrite dans le cadre de l'expérience LHCb, consacrée à l'étude de la beauté et de la violation de CP, qui débutera en 2007. L'analyse de la réponse simulée du détecteur à l'un des canaux modélisés, le canal B0 -> K*0 \rho^0 (\omega) a été réalisée dans le but d'estimer l'intér.et de ce canal pour une telle expérience. Il s'est avéré que l'effet du mélange \rho^0 - \omega dans ce canal n'est a priori pas observable à court terme dans LHCb. En revanche, le canal \rho+ \rho^0 (\omega), dont le rapport d'embranchement prédit dans ce travail est confirmé par Babar et Belle, semble .etre un terrain d'investigation prometteur pour l'observation d'une asymétrie différentielle.
Dans une seconde partie, nous introduisons l'étude précédemment décrite dans le cadre de l'expérience LHCb, consacrée à l'étude de la beauté et de la violation de CP, qui débutera en 2007. L'analyse de la réponse simulée du détecteur à l'un des canaux modélisés, le canal B0 -> K*0 \rho^0 (\omega) a été réalisée dans le but d'estimer l'intér.et de ce canal pour une telle expérience. Il s'est avéré que l'effet du mélange \rho^0 - \omega dans ce canal n'est a priori pas observable à court terme dans LHCb. En revanche, le canal \rho+ \rho^0 (\omega), dont le rapport d'embranchement prédit dans ce travail est confirmé par Babar et Belle, semble .etre un terrain d'investigation prometteur pour l'observation d'une asymétrie différentielle.
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