• asymmetry
• symmetry
• violation
• decay
• charmless
• Lb
• combined
• simultaneous
• fit
• simultaneo
• INFN
• Fermilab

Il fenomeno di non-conservazione della simmetria CP, composizione degli operatori di Coniugazione
di carica (C) e Parità (P), è da tempo oggetto di intenso studio teorico e sperimentale. L’attuale
quadro sperimentale è sostanzialmente in accordo con il Modello Standard (MS) entro le incertezze
di misura, tuttavia la possibilità di asimmetrie anomale dovute ad effetti di particelle non previste dal MS non è esclusa sperimentalmente, anche perché interi settori, come quello dei decadimenti del mesone Bs e del barione Λb0, rimangono ancora relativamente inesplorati.

L’esperimento CDF II, installato al collisionatore pp-bar Tevatron di Fermilab, ha raccolto nel
corso degli ultimi anni un abbondante campione di decadimenti di adroni contenenti il quark b,
con il quale è possibile studiare in dettaglio il meccanismo di violazione di CP non solo nei mesoni
B+ ,B0 e Bs , ma anche nei barioni Λb0 . In particolare i decadimenti “rari” Λb0 → pπ- e Λb0 → pK- , osservati solo recentemente a CDF II, con un branching ratio dell’ordine di 10−6, rappresentano
un canale privilegiato per misurare le asimmetrie di CP e testare le predizioni del MS che in questo
caso risultano essere dell’ordine del 10%. Modelli di Nuova Fisica predicono asimmetrie anche
molto maggiori che potrebbero essere rivelate con l’attuale precisione sperimentale dei campioni
disponibili.

Tuttavia, le asimmetrie di carica indotte dal rivelatore possono facilmente inficiare le misure
di asimmetrie di CP. Tali asimmetrie spurie possono raggiungere anche valori di circa 10-20% per particelle di basso impulso e rappresentano una seria problematica sperimentale da risolvere, in quanto difficilmente la simulazione software del rivelatore le riproduce in maniera sufficientemente accurata. Risulta quindi di fondamentale importanza sviluppare tecniche di analisi, completamente indipendenti dalla simulazione, che permettano di calibrare le misure di asimmetrie CP mediante misure di precisioni di efficienze di ricostruzione di stati finali coniugati, utilizzando campioni di decadimenti raccolti in condizioni similari ai decadimenti di interesse. Il lavoro descritto in questa tesi di laurea si inserisce all’interno della misura di asimmetria di CP nei decadimenti Λb0 → pπ- e Λb0 → pK− , attualmente in corso d’opera all’interno del Gruppo CDF presso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare della Sezione di Pisa, ed ha lo scopo di misurare l’asimmetria di carica indotta dal rivelatore per gli stati finali coniugati pπ− e pπ+ , utilizzando l’abbondante campione di controllo
di decadimenti Λ → pπ− accessibile a CDF II.

La tesi è organizzata nella seguente maniera: il primo capitolo descrive brevemente gli aspetti teorici della misura della violazione di CP ed inquadra il lavoro di tesi all’interno delle misure che sta effettuando il gruppo di ricerca di CDF; il secondo capitolo illustra brevemente l’apparato sperimentale costituito dal collisionatore Tevatron e dal rivelatore CDF II; il terzo capitolo descrive la procedura di selezione del campione di dati Λ → pπ− ; il quarto capitolo descrive la procedura con la quale sono stati effettuati i fit delle distribuzioni di massa invariante per misurare l’asimmetria di carica e la stima dell’errore sistematico associato; infine nelle conclusioni viene mostrata la metodologia di estrazione delle asimmetrie di CP nei decadimenti Λb0 → pπ− e Λb0 → pK− , tramite la correzione per l’asimmetria di carica indotta dal rivelatore misurata in questa tesi.