Measurement of <i>CP</i> asymmetries in <i>D</i><SUP>+</SUP><sub>(<i>s</i>)</sub> → ηπ<SUP>+</SUP> and <i>D</i><SUP>+</SUP><sub>(<i>s</i>)</sub> → η′π<SUP>+</SUP> decays



Aaij, R, Abdelmotteleb, ASW, Beteta, C Abellan, Abudinen, F, Ackernley, T, Adeva, B, Adinolfi, M, Afsharnia, H, Agapopoulou, C, Aidala, CA
et al (show 1001 more authors) (2023) Measurement of <i>CP</i> asymmetries in <i>D</i><SUP>+</SUP><sub>(<i>s</i>)</sub> → ηπ<SUP>+</SUP> and <i>D</i><SUP>+</SUP><sub>(<i>s</i>)</sub> → η′π<SUP>+</SUP> decays. JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2023 (4).

[img] PDF
JHEP04(2023)081.pdf - Open Access published version

Download (1MB) | Preview

Abstract

<jats:title>A<jats:sc>bstract</jats:sc> </jats:title><jats:p>Searches for <jats:italic>CP</jats:italic> violation in the decays <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {D}_{(s)}^{+}\to \eta {\pi}^{+} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mi>s</mml:mi> </mml:mfenced> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>η</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {D}_{(s)}^{+}\to {\eta}^{\prime }{\pi}^{+} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mi>s</mml:mi> </mml:mfenced> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>η</mml:mi> <mml:mo>′</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> are performed using <jats:italic>pp</jats:italic> collision data corresponding to 6 fb<jats:sup><jats:italic>−</jats:italic>1</jats:sup> of integrated luminosity collected by the LHCb experiment. The calibration channels <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {D}_{(s)}^{+}\to \phi {\pi}^{+} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mi>s</mml:mi> </mml:mfenced> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>ϕ</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> are used to remove production and detection asymmetries. The resulting <jats:italic>CP</jats:italic>-violating asymmetries are<jats:disp-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {\displaystyle \begin{array}{l}{\mathcal{A}}^{CP}=\left({D}^{+}\to \eta {\pi}^{+}\right)=\left(0.34\pm 0.66\pm 0.16\pm 0.05\right)\%,\\ {}{\mathcal{A}}^{CP}=\left({D}_s^{+}\to \eta {\pi}^{+}\right)=\left(0.32\pm 0.51\pm 0.12\right)\%,\\ {}\begin{array}{l}{\mathcal{A}}^{CP}=\left({D}^{+}\to {\eta}^{\prime }{\pi}^{+}\right)=\left(0.49\pm 0.18\pm 0.06\pm 0.05\right)\%,\\ {}{\mathcal{A}}^{CP}=\left({D}_s^{+}\to {\eta}^{\prime }{\pi}^{+}\right)=\left(0.01\pm 0.12\pm 0.08\right)\%,\end{array}\end{array}} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msup> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mi>CP</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>η</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>0.34</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.66</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.16</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.05</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msup> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mi>CP</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>η</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>0.32</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.51</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.12</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msup> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mi>CP</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>η</mml:mi> <mml:mo>′</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>0.49</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.18</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.06</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.05</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msup> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mi>CP</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>η</mml:mi> <mml:mo>′</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>0.01</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.12</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.08</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p><jats:p>where the first uncertainty is statistical, the second is systematic and the third, relevant for the <jats:italic>D</jats:italic><jats:sup>+</jats:sup> channels, is due to the uncertainty on <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {\mathcal{A}}^{CP}=\left({D}^{+}\to \phi {\pi}^{+}\right) $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mi>CP</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>ϕ</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. These measurements, currently the most precise for three of the four channels considered, are consistent with the absence of <jats:italic>CP</jats:italic> violation. A combination of these results with previous LHCb measurements is presented.</jats:p>

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: Charm Physics, CP Violation, Flavour Physics, Hadron-Hadron Scattering
Divisions: Faculty of Science and Engineering > School of Physical Sciences
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 10 Jul 2023 14:07
Last Modified: 12 Oct 2023 20:55
DOI: 10.1007/JHEP04(2023)081
Related URLs:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3171598