Il 1999 ha visto i gruppi di Milano, Pavia e Frascati impegnati nel
completamento dei processi di selezione degli eventi (skim), nelle prime
analisi fisiche e presentazione di risultati preliminari a conferenze, e nei
primi studi di messa a punto dei codici di simulazione. L'attivitą di
skim e di analisi dei gruppi italiani di Milano, Pavia e Frascati si
incentra su tre filoni principali, rispettivamente: i decadimenti adronici dei
mesoni, i decadimenti e la spettroscopia dei barioni, i decadimenti con
nello stato finale con particolare riguardo alla spettroscopia dei
mesoni con charm eccitati e ai mesoni con quark leggeri.
La figura 1b mostra la prima osservazione del modo di decadimento
(DCSD). Questo decadimento è particolarmente
interessante perchè può avvenire o per mezzo di un diagramma di
annichilazione, oppure attraverso un diagramma a
spettatore seguito da una risonanza che decade in
. La misura del
BR relativa a
è
.
Lo studio dei diagrammi di Dalitz per i decadimenti delle particelle con charm fornisce la più dettagliata informazione sui decadimenti adronici del quark charm e può dare informazioni uniche per cercare il mixing e la violazione di CP. La distribuzione di massa invariante della combinazione
Nella figura 3a) è mostrata la massa invariante della combinazione
La violazione di CP è stata infine studiata attraverso la ricerca di
asimmetrie nei modi di decadimento
e
. In figura 3b) sono mostrate le masse invarianti per
(a),
(b),
(c) e
(d). L'asimmetria (normalizzata per tener conto
dei differenti rate di produzione e le diverse efficienze) è definita
| Canale | FOCUS Preliminare | Migliore misura |
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La prima linea è rappresentata dai decadimento
e
, con
e/o
e/o
.
Il primo decadimento è stato studiato anche da CLEO ed E687 mentre il
secondo solo da E687. Il campione totale di E831
e' circa 13 volte quello precedente : 1350 eventi nel canale con la
e circa 800 eventi nell'altro canale (vedi figura 4).
E' in corso di analisi la misura del branching ratio
che in E687 era
, cioe' diverso dall'unità nonostante
i diagrammi di Feynmann a livello di albero siano molto simili, sia per
il meccanismo di W-exchange che per il meccanismo con il quark
spettatore.
Il decadimento
dove la
decade forte e
con la
che decade in protone e
e' interessante sia
perche' rappresenta
una conferma dell'unica osservazione eseguita finora (da CLEO 2) di uno stato
atteso, sia perche' completando gli studi degli
altri stati
e
, già osservati da E831, permette
di misurare lo splitting di massa dovuto all'isospin nel sistema
della
.
Ci si potrà cosi' confrontare con i vari modelli teorici che lo predicono,
nei quali fattori essenziali sono : a) la differenza di massa tra
quark up e quark down ; b) l'interazioni elettromagnetiche tra
quark diversi, sia quella elettrostatica Coulombiana che quella spin-spin;
c) le diverse interazioni cromo-elettriche e cromo-magnetiche.
Attualmente dai dati sperimentali risulta che lo splitting di massa per
la
non sia dominato solo dalla causa a) come succede invece
negli altri isomultipletti barionici (protone-neutrone ;
;
,
). Una conferma di questo comportamento e' percio'
un risultato scientifico assai interessante. Figura 5
mostra il risultato preliminare con il campione di E831 nel canale
, dove in ascissa
viene riportata la differenza tra masse invarianti
dove ci si aspetta un
segnale intorno a
corrispondente alle due masse
di
e
. La curva superiore
presenta tale segnale ed e' ottenuta richiedendo
che la massa invariante di
sia contenuta
dalla zona del segnale della
. La curva inferiore invece e'
ottenuta richiedendo che
cada fuori da tale zona
e correttamente non presenta tale segnale.
Il decadimento della
nel canale
e' importante poiche' e' l'unico Cabibbo-soppresso della
noto
a tutt'oggi ed e' stato osservato solo da E831 e SELEX.
La figura 6 presenta il risultato
dell'analisi di 100% del campione sperimentale.
Di grande interesse e' il B.R. relativo a quello
corrispondente ma Cabibbo-favorito (
).
La misura effettuata nel corso del 1999 e' stata
La quarta linea di analisi in corso riguarda lo studio del canale
dove
oppure
.
Segnali in questo particolare canale di decadimento sono stati visti
recentemente
da CLEO 2 (solo nel canale
) e da E687.
E' un canale importante specialmente perche' data la sua relativamente
alta statistica permette poi lo studio della vita media della
e
di stati eccitati
che decadono nello stato
fondamentale irradiando un pione. Il segnale presente in E831, a piu'
alta statistica rispetto agli esperimenti succitati, e' mostrato in
figura 7 (60% del campione totale). Gli eventi nel
segnale sono circa il triplo di quelli trovati da E687.
Su questo canale si e' iniziata l'analisi della vita media della
che, in accordo con i modelli teorici attuali sulla gerarchia delle
vite medie dei barioni charmati, è la più lunga.
(
).
Il risultato finale verrà raggiunto analizzando contemporaneamente anche
il canale
formando cosi' il
più grande campione di
attualmente disponibile.
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L'attività di analisi in questo campo si è incentrata nel corso del 1999
sulla ottimizzazione di tagli che fornissero segnali puliti degli stati
orbitalmente eccitati ben conosciuti. I risultati preliminari mostrano che
si é in grado di misurare le masse con errore statistico da 5 a 2 volte
più piccolo della media mondiale, tenendo sotto controllo l'errore
sistematico. Si sono inoltre cercati e trovati
(Fig. 8b) segnali di stati
, per i quali
l'informazione sperimentale
esistente è ad oggi estremamente scarsa. Questa linea di ricerca
proseguirà con la finalizzazione delle misure di massa, l'inclusione
dei canali con
, e la ricerca degli stati larghi previsti da HQS.
L'ottimizzazione degli algoritmi per i canali con
è stata
studiata nel corso del 99 sui segnali di
(Fig. 8c). In questo settore
esiste interesse per una misura precisa dello splitting di massa dovuto
all'isospin
, anche in relazione alla connessione con una
misura model-dependent della costante di decadimento pseudoscalare
, per la quale esiste solo un vecchio limite di MARK III.
Risultati preliminari su un campione parziale mostrano che l'errore
statistico raggiungibile é circa la metá di quello della miglior
misura esistente. Sono in corso studi per verificare la stabilità
sistematica di una tale misura (Fig. 8d).
Un filone di analisi per alcuni versi inaspettato scaturito dai dati di
FOCUS e del suo predecessore E687 è costituito nella fotoproduzione
diffrattiva di stati mesonici leggeri.
Attraverso l'implementazione di un trigger dedicato,
si è raccolto un campione estremamente significativo di eventi
diffrattivi, intraprendendo ricerche su argomenti di interesse per
la fisica adronica e le predizioni della
QCD. Un primo promettente
studio iniziato nel corso del 99
ha riguardato la ricerca di una struttura
nello spettro di massa di sei pioni, compatibile con l'interferenza di una
nuova risonanza stretta alla soglia
, e le risonanze note
, etc.
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1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
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| Mass exp. |
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| Mass th. | 2400 | 2490 | 2440 | 2500 | 2580 | 2640 |
| Width exp. |
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| Width th. | |
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| Decay Mode | |
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| Mass exp. | |
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| Mass th. | 2480 | 2570 | 2530 | 2590 | 2670 | 2730 |
| Width exp. | |
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| Width th. | |
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| Decay Mode | |
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