Поиск экзотического бариона N * в экспериментальных данных COMPASS

Экзотические барионы Краткий обзор

Эксперименты Θ + (1540 МэВ), Ξ - - (1862 МэВ), Θ с (3099 МэВ) Θ + (1540 МэВ), Ξ - - (1862 МэВ), Θ с (3099 МэВ) Θ + K + n. S = + 1; B = +1 Θ + K + n. S = + 1; B = +1 uudds̃ uudds̃ За -- CLAS, LEPS, ZEUS, COSY etc. За -- CLAS, LEPS, ZEUS, COSY etc. Против -- HERA-B, WA-89 Против -- HERA-B, WA-89 Ситуация остаётся неопределённой. Ситуация остаётся неопределённой.

Теория Дьяконов и др. Модель киральных солитонов Дьяконов и др. Модель киральных солитонов. Не противоречит КХД, но не согласуется с наивной кварковой моделью Не противоречит КХД, но не согласуется с наивной кварковой моделью Предсказание антидекуплета и массы Θ + (1530 МэВ) Предсказание антидекуплета и массы Θ + (1530 МэВ) D. Diakonov, V. Petrov, M. Polyakov. Exotic Anti-Decuplet of Baryons: Prediction from Chiral Solitons. hep-ph/ D. Diakonov, V. Petrov, M. Polyakov. Exotic Anti-Decuplet of Baryons: Prediction from Chiral Solitons. hep-ph/ D. DiakonovV. PetrovM. Polyakov D. DiakonovV. PetrovM. Polyakov

Антидекуплет N * (1710 МэВ) N * (1710 МэВ)

COMPASS (COmmon Muon Proton Apparatus for Structure and Spectroscopy) с 1999 по 2004 г с 1999 по 2004 г структура адрона и адронная спектроскопия структура адрона и адронная спектроскопия поляризованная мишень поляризованная мишень две программы: адронная и мюонная две программы: адронная и мюонная 35 МБ/с. Событий в год На каждое по 30кБ -- около 300ТБ данных за год. 35 МБ/с. Событий в год На каждое по 30кБ -- около 300ТБ данных за год.

Установка Мюонная часть: Мюонная часть: SPS на мишень. SPS на мишень. От π + -- поток μ ГэВ От π + -- поток μ ГэВ 2 мишени см, 3 см. 2 мишени см, 3 см. NH 3, 6 LiD NH 3, 6 LiD

Процесс обработки данных Сырые данные -- на DST (данные со счётчиков) Сырые данные -- на DST (данные со счётчиков) Обработка Castor -- miniDST (реконструированные треки и вершины, импульс) Обработка Castor -- miniDST (реконструированные треки и вершины, импульс) Phast (фильтрование событий, пользовательский алгоритм анализа данных) Phast (фильтрование событий, пользовательский алгоритм анализа данных) Root (дальнейшая обработка, графики, гистограммы) Root (дальнейшая обработка, графики, гистограммы)

Поиск К 0 Не первичная вершина Не первичная вершина Выходит 2 трека Выходит 2 трека Разные заряды Разные заряды Предполагаем, что частицы -- π + π -- Предполагаем, что частицы -- π + π -- Находим инвариантную массу Находим инвариантную массу Заносим в гистограмму Заносим в гистограмму Для Λ -- то же самое, только вместо π + -- p Для Λ -- то же самое, только вместо π + -- p

статистика Было обработано 1190 файлов из периодов P2A, P2D, P2E, P2F и P2G 2002 года. Из 7*10 6 событий было восстановлено 10 6 Λ и 2*10 6 K 0, удовлетворяющих стандартным ограничениям. Было обработано 1190 файлов из периодов P2A, P2D, P2E, P2F и P2G 2002 года. Из 7*10 6 событий было восстановлено 10 6 Λ и 2*10 6 K 0, удовлетворяющих стандартным ограничениям.

Распределение по массе К 0 -мезонов и Λ- гиперонов со всевозможными ограничениями и без них

Λ -- безо всяких ограничений

χ 2 для Λ безо всяких ограничений

Различные ограничения на χ 2

Λ -- распределение по массе при различных ограничениях на разность z-координат первичной и вторичной вершин

Λ : z-координата вторичной вершины

Окончательный вывод о том, какие ограничения следует использовать для оптимального поиска К 0 -мезона и Λ-гиперона. Измерение ширины K 0 и Λ.

K 0 и Λ -- стандартные ограничения -100 см < z prim < -40 см и -30 см < z prim < 30 см -100 см < z prim < -40 см и -30 см < z prim < 30 см χ 2 < 2 для вторичной вершины χ 2 < 2 для вторичной вершины z > 35 см z > 35 см Получаются распределения... Получаются распределения...

К 0 : М = 499 МэВ, σ = 6,8 МэВ

Λ: М = 1,15 ГэВ, σ = 2,7 МэВ

Наложение дополнительных ограничений на найденные ранее K 0 и Λ. Поиск N *.

N * K 0 Λ -- условия отбора событий Наличие К 0, Λ (стандартные ограничения) Наличие К 0, Λ (стандартные ограничения) θ < 0.01 θ < σ по массе 3σ по массе p t > 0,023 ГэВ/c (подавление электронов конверсии) p t > 0,023 ГэВ/c (подавление электронов конверсии)