A study of CP violation in the decays B± → [K+K−π+π−]Dh± (h = K, π) and B± → [π+π−π+π−]Dh±



Aaij, R, Abdelmotteleb, ASW, Beteta, C Abellan, Abudinén, F, Ackernley, T ORCID: 0000-0002-5951-3498, Adeva, B, Adinolfi, M, Adlarson, P, Afsharnia, H, Agapopoulou, C
et al (show 1055 more authors) (2023) A study of CP violation in the decays B± → [K+K−π+π−]Dh± (h = K, π) and B± → [π+π−π+π−]Dh±. The European Physical Journal C, 83 (6). 547-.

[thumbnail of s10052-023-11560-5.pdf] PDF
s10052-023-11560-5.pdf - Open Access published version

Download (2MB) | Preview

Abstract

<jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>The first study of <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$C\!P$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>C</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> violation in the decay mode <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{B} ^\pm } \rightarrow [{{K} ^+} {{K} ^-} {{\uppi } ^+} {{\uppi } ^-} ]_{D} h^\pm $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>[</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>D</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, with <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$h=K,\pi $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, is presented, exploiting a data sample of proton–proton collisions collected by the LHCb experiment that corresponds to an integrated luminosity of <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$9\text {\,fb} ^{-1} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>9</mml:mn> <mml:msup> <mml:mtext>\,fb</mml:mtext> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. The analysis is performed in bins of phase space, which are optimised for sensitivity to local <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$C\!P$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>C</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> asymmetries. <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$C\!P$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>C</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>-violating observables that are sensitive to the angle <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\gamma $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> of the Unitarity Triangle are determined. The analysis requires external information on charm-decay parameters, which are currently taken from an amplitude analysis of LHCb data, but can be updated in the future when direct measurements become available. Measurements are also performed of phase-space integrated observables for <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{B} ^\pm } \rightarrow [{{K} ^+} {{K} ^-} {{\uppi } ^+} {{\uppi } ^-} ]_{D} h^\pm $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>[</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>D</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{B} ^\pm } \rightarrow [{{\uppi } ^+} {{\uppi } ^-} {{\uppi } ^+} {{\uppi } ^-} ]_{D} h^\pm $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>[</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>D</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> decays.</jats:p>

Item Type: Article
Divisions: Faculty of Science and Engineering > School of Physical Sciences
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 10 Jul 2023 14:48
Last Modified: 15 Mar 2024 01:47
DOI: 10.1140/epjc/s10052-023-11560-5
Related URLs:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3171593