Repository logo
 

Search for CP violation in the phase space of D0→KS0K±π∓ decays with the energy test

Published version
Peer-reviewed

Repository DOI


Change log

Authors

Aaij, R 
Abdelmotteleb, ASW 
Abellan Beteta, C 
Abudinén, F 
Ackernley, T 

Abstract

jats:titleAjats:scbstract</jats:sc> </jats:title>jats:pA search for jats:italicCP</jats:italic> violation in jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {D}^0\to {K}_S^0{K}^{+}{\pi}^{-} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miK</mml:mi> mml:miS</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miK</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {D}^0\to {K}_S^0{K}^{-}{\pi}^{+} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miK</mml:mi> mml:miS</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miK</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> decays is reported. The search is performed using an unbinned model-independent method known as the energy test that probes local jats:italicCP</jats:italic> violation in the phase space of the decays. The data analysed correspond to an integrated luminosity of 5jats:italic.</jats:italic>4 fbjats:supjats:italic−</jats:italic>1</jats:sup> collected in proton-proton collisions by the LHCb experiment at a centre-of-mass energy of jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \sqrt{s} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msqrt mml:mis</mml:mi> </mml:msqrt> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> = 13 TeV, amounting to approximately 950 thousand and 620 thousand signal candidates for the jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {D}^0\to {K}_S^0{K}^{-}{\pi}^{+} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miK</mml:mi> mml:miS</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miK</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {D}^0\to {K}_S^0{K}^{+}{\pi}^{-} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miK</mml:mi> mml:miS</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miK</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> modes, respectively. The method is validated using jats:italicD</jats:italic>jats:sup0</jats:sup> → jats:italicK</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup>jats:italicπ</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicπ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup>jats:italicπ</jats:italic>jats:sup+</jats:sup> and jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {D}^0\to {K}_S^0{\pi}^{+}{\pi}^{-} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miK</mml:mi> mml:miS</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> decays, where jats:italicCP</jats:italic>-violating effects are expected to be negligible, and using background-enhanced regions of the signal decays. The results are consistent with jats:italicCP</jats:italic> symmetry in both the jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {D}^0\to {K}_S^0{K}^{-}{\pi}^{+} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miK</mml:mi> mml:miS</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miK</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and the jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {D}^0\to {K}_S^0{K}^{+}{\pi}^{-} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miK</mml:mi> mml:miS</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miK</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> decays, with jats:italicp</jats:italic>-values for the hypothesis of no jats:italicCP</jats:italic> violation of 70% and 66%, respectively.</jats:p>

Description

Keywords

5106 Nuclear and Plasma Physics, 5107 Particle and High Energy Physics, 4902 Mathematical Physics, 49 Mathematical Sciences, 51 Physical Sciences

Journal Title

Journal of High Energy Physics

Conference Name

Journal ISSN

1126-6708
1029-8479

Volume Title

2024

Publisher

Springer Science and Business Media LLC