Back to Search Start Over

Measurement of $\mathrm{cos}2{\beta}$ in ${B}^{0}{\rightarrow}{D}^{\mathbf{(}*\mathbf{)}}{h}^{0}$ with $D{\rightarrow}{K}_{S}^{0}{{\pi}}^{+}{{\pi}}^{{-}}$ decays by a combined time-dependent Dalitz plot analysis of BaBar and Belle data

Authors :
Adachi, I.
Adye, T.
Asner, D. M.
Faccini, R.
Fast, J. E.
Feindt, M.
Ferrarotto, F.
Ferroni, F.
Field, R. C.
Filippi, A.
Finocchiaro, G.
Fioravanti, E.
Flood, K. T.
Aston, D.
Forti, F.
Fritsch, M.
Fulsom, B. G.
Gabathuler, E.
Gamba, D.
Garg, R.
Garmash, A.
Gary, J. W.
Garzia, I.
Gaur, V.
Atmacan, H.
Gaz, A.
Gelb, M.
Gershon, T. J.
Li Gioi, L.
Giorgi, M. A.
Giri, A.
Godang, R.
Goldenzweig, P.
Golob, B.
Golubev, V. B.
Aushev, T.
Gorodeisky, R.
Gradl, W.
Graham, M. T.
Grauges, E.
Griessinger, K.
Gritsan, A. V.
Grünberg, O.
Guido\TAGbel and, E.
Guttman, N.
Hafner, A.
Ayad, R.
Hara, T.
Harrison, P. F.
Hast, C.
Hayasaka, K.
Hearty, C.
Heck, M.
Hedges, M. T.
Heß, M.
Hirose, S.
Hitlin, D. G.
Badhrees, I.
Honscheid, K.
Hou, W.-S.
Huard, Z.
Van Hulse, C.
Hutchcroft, D. E.
Inami, K.
Inguglia, G.
Innes, W. R.
Ishikawa, A.
Itoh, R.
Bakich, A. M.
Iwasaki, M.
Iwasaki, Y.
Izen, J. M.
Jacobs, W. W.
Jawahery, A.
Jessop, C. P.
Jia, S.
Jin, Y.
Joo, K. K.
Julius, T.
Banerjee, Sw.
Kaliyar, A. B.
Kang, K. H.
Karyan, G.
Kass, R.
Kichimi, H.
Kim, D. Y.
Kim, J. B.
Kim, K. T.
Kim, S. H.
Kim, J.
Bansal, V.
Kim, P.
King, G. J.
Kinoshita, K.
Koch, H.
Kodyš, P.
Kolomensky, Yu. G.
Korpar, S.
Kotchetkov, D.
Kowalewski, R.
Kravchenko, E. A.
Barlow, R. J.
Križan, P.
Kroeger, R.
Krokovny, P.
Kuhr, T.
Kulasiri, R.
Kuzmin, A.
Kwon, Y.-J.
Lacker, H. M.
Lafferty, G. D.
Lanceri, L.
Ahmed, H.
Batignani, G.
Lange, J. S.
Lange, D. J.
Lankford, A. J.
Latham, T. E.
Leddig, T.
Le Diberder, F.
Lee, I. S.
Lee, S. C.
Lees, J. P.
Leith, D. W. G. S.
Beaulieu, A.
Li, L. K.
Li, Y. B.
Li, Y.
Libby, J.
Liventsev, D.
Lockman, W. S.
Long, O.
LoSecco, J. M.
Lou, X. C.
Lubej, M.
Behera, P.
Lueck, T.
Luitz, S.
Luo, T.
Luppi, E.
Lusiani\TAGbbr, A.
Lutz, A. M.
MacFarlane, D. B.
MacNaughton, J.
Mallik, U.
Manoni\TAGbbr and, E.
Bellis, M.
Marchiori, G.
Margoni, M.
Martellotti, S.
Martinez-Vidal, F.
Masuda, M.
Matsuda, T.
Mattison, T. S.
Matvienko, D.
McKenna, J. A.
Meadows, B. T.
Ben-Haim, E.
Merola\TAGbel, M.
Miyabayashi, K.
Miyashita, T. S.
Miyata, H.
Mizuk, R.
Mohanty, G. B.
Mori, T.
Muller, D. R.
Müller, T.
Mussa\TAGbel and, R.
Bernard, D.
Nakano, E.
Nakao, M.
Nanut, T.
Nath, K. J.
Nayak, M.
Neal, H.
Neri, N.
Nisar, N. K.
Nishida, S.
Nugent, I. M.
Bernlochner, F. U.
Oberhof, B.
Ocariz, J.
Ogawa, S.
Ongmongkolkul, P.
Ono, H.
Onuchin, A. P.
Oyanguren, A.
Pakhlov, P.
Pakhlova, G.
Pal, B.
Bettarini, S.
Palano, A.
Palombo, F.
Panduro Vazquez, W.
Paoloni, E.
Pardi\TAGbel and, S.
Park, H.
Passaggio, S.
Patrignani, C.
Patteri, P.
Paul, S.
Bettoni, D.
Pavelkin, I.
Payne, D. J.
Pedlar, T. K.
Peimer, D. R.
Peruzzi, I. M.
Piccolo, M.
Piilonen, L. E.
Pilloni, A.
Piredda, G.
Poireau, V.
Bevan, A. J.
Porter, F. C.
Posocco, M.
Prell, S.
Prepost, R.
Puccio, E. M. T.
Purohit, M. V.
Pushpawela, B. G.
Rama, M.
Randle-Conde, A.
Ratcliff, B. N.
Ahn, J. K.
Bhardwaj, V.
Raven, G.
Resmi, P. K.
Ritchie, J. L.
Ritter, M.
Rizzo, G.
Roberts, D. A.
Robertson, S. H.
Röhrken, M.
Roney, J. M.
Roodman, A.
Bhuyan, B.
Rossi\TAGbbr and, A.
Rotondo, M.
Rozanska, M.
Russo\TAGbel and, G.
Sacco, R.
Al Said, S.
Sakai, Y.
Sandilya, S.
Santelj, L.
Santoro, V.
Bianchi, F.
Sanuki, T.
Savinov, V.
Schneider, O.
Schnell, G.
Schroeder, T.
Schubert, K. R.
Schwanda, C.
Schwartz, A. J.
Schwitters, R. F.
Sciacca, C.
Biasini, M.
Seddon, R. M.
Seino, Y.
Sekula, S. J.
Senyo, K.
Seon, O.
Serednyakov, S. I.
Sevior, M. E.
Shebalin, V.
Shibata, T.-A.
Shimizu, N.
Biswal, J.
Shiu, J.-G.
Simi, G.
Simon, F.
Simonetto, F.
Skovpen, Yu. I.
Smith, J. G.
Smith, A. J. S.
So, R. Y.
Sobie, R. J.
Soffer, A.
Blinov, V. E.
Sokoloff, M. D.
Solodov, E. P.
Solovieva, E.
Spanier, S. M.
Starič, M.
Stroili, R.
Sullivan, M. K.
Sumisawa, K.
Sumiyoshi, T.
Summers, D. J.
Bomben, M.
Sun, L.
Takizawa, M.
Tamponi\TAGbel and, U.
Tanida, K.
Taras, P.
Tasneem, N.
Tenchini, F.
Tisserand, V.
Todyshevx, K. Yu.
Touramanis, C.
Bondar, A.
Uchida, M.
Uglov, T.
Unno, Y.
Uno, S.
Vahsen, S. E.
Varner, G.
Vasseur, G.
Va'vra, J.
Červenkov, D.
Verderi, M.
Bonneaud, G. R.
Vitale, L.
Vorobyev, V.
Voß, C.
Wagner, S. R.
Waheed, E.
Waldi, R.
Walsh, J. J.
Wang, B.
Wang, C. H.
Wang, M.-Z.
Bozek, A.
Wang, P.
Wilson, F. F.
Wilson, J. R.
Wisniewski, W. J.
Won, E.
Wormser, G.
Wright, D. M.
Wu, S. L.
Yuan, C. Z.
Yusa, Y.
Aihara, H.
Bozzi, C.
Zakharov, S.
Zallo, A.
Zani, L.
Zhang, Z. P.
Zhilich, V.
Zhukova, V.
Zhulanov, V.
Zupanc, A.
BaBar Collaboration
Belle Collaboration
Bračko, M.
Browder, T. E.
Brown, D. N.
Bünger, C.
Burchat, P. R.
Buzykaev, A. R.
Calabrese, R.
Calcaterra, A.
Akar, S.
Calderini, G.
Di Carlo, S.
Carpinelli, M.
Cartaro, C.
Casarosa, G.
Cenci, R.
Chao, D. S.
Chauveau, J.
Cheaib, R.
Chen, A.
Alam, M. S.
Chen, C.
Cheng, C. H.
Cheon, B. G.
Chilikin, K.
Cho, K.
Choi, Y.
Choudhury, S.
Chrzaszcz, M.
Cibinetto, G.
Cinabro, D.
Albert, J.
Cochran, J.
Coleman, J. P.
Convery, M. R.
Cowan, G.
Cowan, R.
Cremaldi, L.
Cunliffe, S.
Dash, N.
Davier, M.
Davis, C. L.
Anulli, F.
De Mori, F.
De Nardo, G.
Denig, A. G.
de Sangro, R.
Dey, B.
Di Lodovico, F.
Dittrich, S.
Doležal, Z.
Dorfan, J.
Drásal, Z.
Arnaud, N.
Druzhinin, V. P.
Dunwoodie, W.
Ebert, M.
Echenard, B.
Eidelman, S.
Eigen, G.
Eisner, A. M.
Emery, S.
Epifanov, D.
Ernst, J. A.
Source :
Physical review / D 98(11), 112012 (2018). doi:10.1103/PhysRevD.98.112012
Publication Year :
2018
Publisher :
APS, 2018.

Abstract

We report measurements of $\sin{2\beta}$ and $\cos{2\beta}$ from a time-dependent Dalitz plot analysis of $B^{0} \to D^{(*)} h^{0}$ with $D \to K_{S}^{0} \pi^{+} \pi^{-}$ decays, where the light unflavored and neutral hadron $h^{0}$ is a $\pi^{0}$, $\eta$, or $\omega$ meson. The analysis is performed with a combination of the final data sets of the \babar\ and Belle experiments containing $471 \times 10^{6}$ and $772 \times 10^{6}$ $B\bar{B}$ pairs collected at the $\Upsilon\left(4S\right)$ resonance at the asymmetric-energy B factories PEP-II at SLAC and KEKB at KEK, respectively. We measure $\sin{2\beta} = 0.80 \pm 0.14 \,(\rm{stat.}) \pm 0.06 \,(\rm{syst.}) \pm 0.03 \,(\rm{model})$ and $\cos{2\beta} = 0.91 \pm 0.22 \,(\rm{stat.}) \pm 0.09 \,(\rm{syst.}) \pm 0.07 \,(\rm{model})$. The result for the direct measurement of the angle is $\beta = \left( 22.5 \pm 4.4 \,(\rm{stat.}) \pm 1.2 \,(\rm{syst.}) \pm 0.6 \,(\rm{model}) \right)^{\circ}$. The last quoted uncertainties are due to the composition of the $D^{0} \to K_{S}^{0} \pi^{+} \pi^{-}$ decay amplitude model, which is newly established by a Dalitz plot amplitude analysis of a high-statistics $e^{+}e^{-} \to c\bar{c}$ data sample as part of this analysis. We find the first evidence for $\cos2\beta>0$ at the level of $3.7$ standard deviations. The measurement excludes the trigonometric multifold solution $\pi/2 - \beta = (68.1 \pm 0.7)^{\circ}$ at the level of $7.3$ standard deviations and therefore resolves an ambiguity in the determination of the apex of the CKM Unitarity Triangle. The hypothesis of $\beta = 0^{\circ}$ is ruled out at the level of $5.1$ standard deviations, and thus CP violation is observed in $B^{0} \to D^{(*)} h^{0}$ decays.

Subjects

Subjects :
ddc:530

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physical review / D 98(11), 112012 (2018). doi:10.1103/PhysRevD.98.112012
Accession number :
edsair.od......1108..71d355d1c43773324b74d287bca125e3