Messung von Flavor-Oszillation und CP-Verletzung im Bs-System
Final Report Abstract
Das Standardmodell der Teilchenphysik beschreibt die Welt der kleinsten Teilchen perfekt. Bisher wurden in keinem Laborexperiment Abweichungen entdeckt. Dennoch ist diese Theorie nicht vollständig, da sie einige fundamentale Fragen unbeantwortet lasst. Die Suche nach neuen Phänomenen jenseits des Standardmodells steht im Zentrum aller Hochenergiephysikexperimente. Das Ziel des LHCb-Experiments ist es, durch präzise Vermessung von B-Hadron-Zerfällen potentielle Beitrage neuer schwerer Teilchen in Quantenkorrekturen nachzuweisen. Im Rahmen des Emmy-Noether-Stipendiums hat die Arbeitsgruppenleiterin mit ihrer Gruppe zur Vorbereitung und zum Betrieb der Datennahme, insbesondere im Bereich der Spurrekonstruktionssoftware, beigetragen. Die Gruppe war an mehreren Schlüsselmessungen des Experiments federführend beteiligt. Eine der wichtigsten frühen Analysen zur Demonstration der vollen Funktionsfähigkeit und des Potentials des LHCb-Experiments ist die Messung der schnellen B0s-Oszillationsfrequenz, die von der Gruppe alleine durchgeführt wurde. Die Messung von Teilchen-Antiteilchen-Asymmetrien, sogenannten CP-Asymmetrien im B- und D-System, sind insbesondere sensitiv auf potentielle Beiträge neuer Physikphänomene. Zwei Analysen, die in früheren Messungen Spannungen zu den Standardmodellvorhersagen aufwiesen , wurden von der Arbeitsgruppe mit hoher Präzision durchgeführt: die Messung der zeitabhängigen CP-Asymmetrie in B0s → J/ψK+K--Zerfällen und die Messung der zeitintegrierten CP-Asymmetrie in D0 → K+K- und D0 → π+π- Zerfällen. In beiden Analysen konnten die potentiellen Hinweise auf Physik jenseits des Standardmodells nicht bestätigt werden. Das LHCb-Experiment läuft sehr erfolgreich und hat alle Erwartungen an Präzision und genommener Datenraten übertroffen. Mit zahlreichen Präzisionsmessungen im B- und D-System hat die LHCb-Kollaboration Flavour-Physik an Hadronenbeschleunigern etabliert. Es wird derzeit die Datennahme bei höheren Datenraten vorbereitet. Es bleibt spannend, ob in der neuen Datennahmeperiode erste Hinweise auf Physik jenseits des Standardmodells im Flavour Sektor bei LHCb etabliert werden können.
