[en] AMPLITUDE ANALYSIS OF THE DS+ TO K-K+K+ DECAY USING THE LHCB RUN 2 DATA - GUSTAVO ALEJANDRO LOACHAMIN ORDONEZ (2023)
[pt] Apesar de ser considerada uma teoria de sucesso no campo das partículas e interações fundamentais, o Modelo Padrão é considerado incompleto porque ainda deixa uma série de questões em aberto. Para abordar algumas delas, é necessário estudar processos tais como decaimento de partículas. Em particular, os decaimentos de hádrons pesados, como os mésons D e B, podem ser sensíveis à física além do Modelo Padrão, como novas fontes de violação de carga-paridade e novas interações. No entanto, com massas na faixa de poucos GeV, onde os cálculos perturbativos da cromodinâmica quântica são limitados, modelos fenomenológicos são necessários para descrever seus decaimentos hadrônicos. Nesta dissertação, um estudo da dinâmica de decaimento de 3 corpos do canal Ds+ em K−K+K+ é apresentado pela primeira vez e utiliza duas abordagens fenomenológicas para descrever a amplitude do decaimento: o Modelo Isobárico e a chamada Quasi-Model Independent Partial Wave Analysis (QMIPWA). As amostras utilizadas correspondem aos dados coletados na run 2 do experimento LHCb (entre os anos 2016-2018) com colisões prótonpróton a uma energia de centro de massa de 13 TeV. A análise é realizada após um processo de seleção para reduzir o background, levando a uma amostra final com cerca de 100 mil decaimentos. Para realizar a análise de amplitudes no Dalitz plot do decaimento, o background remanescente e a eficiência ao longo do gráfico de Dalitz são parametrizados. No caso em que a amplitude de decaimento é descrita pelo Modelo Isobárico, os resultados obtidos mostram uma dominância da ressonância phi(1020) e uma composição de ressonâncias escalares, f0(980) como a mais clara, sendo formada como estados intermediários, e uma pequena mas não desprezível contribuição das ressonâncias de spin-2. O Modelo Isobárico oferece uma descrição qualitativa da dinâmica de decaimento, mas não fornece um ajuste de boa qualidade, mesmo quando uma variedade de possíveis estados intermediários são adicionados ao modelo de amplitude. Por outro lado, o QMIPWA como ferramenta para descrever o setor escalar revelou-se difícil para a região de massa K−K+ acima de 1.3 GeV e sensível às ressonâncias de spin mais alto adicionadas ao modelo, tornando difícil e menos confiável a interpretação dos resultados obtidos. Ainda com as limitações encontradas nos dois modelos, a análise apresentada aqui representa um passo importante para o entendimento da dinâmica deste decaimento, abrindo caminho para estudos com maior estatística no run 3 do LHCb.