Repository logo

Browsing by Author "Witek, Mariusz"

  • Thumbnail Image
    Item
    Badanie procesów z udziałem prądów neutralnych za pomocą akceleratora LEP
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2007) Witek, Mariusz
    Tematem rozprawy są badania oddziaływań z udziałem prądów neutralnych prowadzących do czterech elementarnych fermionów w stanie końcowym. Przedstawione wyniki oparte zostały na pomiarach przeprowadzonych w drugiej fazie pracy akceleratora LEP, gdzie wyższa energia zderzeń po raz pierwszy umożliwiła produkcję dwóch masywnych bozonów pośredniczących. Pozwoliło to na bezpośredni sprawdzian nieabelowej struktury teorii elektrosłabej. Opisano i przedyskutowano wyniki pomiarów eksperymentalnych dotyczących produkcji par neutralnych bozonów pośredniczących ZZ, produkcji pojedynczych bozonów Z oraz par Zγ* a także wyniki dla anomalnych sprzężeń wielobozonowych. Szeroko przedstawione zostały metody analizy danych i wyniki fizyczne dla jednego z czterech eksperymentów przeprowadzonych przy akceleratorze LEP, eksperymentu DELPHI.
  • Thumbnail Image
    Item
    Measurement of CP asymmetry in radiative charm decays at LHCb
    (The Henryk Niewodniczański Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2024) Chernov, Aleksei; Witek, Mariusz; Brodzicka, Jolanta; Ciborowski, Jacek; Grabowska-Bołd, Iwona; Łagoda, Justyna
    This thesis presents a measurement of CP asymmetry, ACP , for radiative decays of charm mesons D0based→onV γ,theand theirproton-protonchargecollisionconjugates,datawherecollectedV atdenotesa cenvectortre-of-masmesons Kenergy¯ ∗0, ofφ √orsρ=0. 8TheTeV bstudyy theis LHCb experiment in 2012, during Run-1 of the LHC. This data sample corresponds to an integrated luminosity of 2 fb−1. Reconstructed neutral D mesons originate from strong decays of the D∗± states, D∗+ → D0π production. The presented analysis is the first study of radiative charm decays at LHCb. Large and irreducible background from decays involving π0 mesons, D0 → V π0, is suppressed using a multivariate classifier based on distinguished shapes of energy clusters produced by photons and π0 mesons in the LHCb calorimeter system. The signal decays are separated from residual background with the three-dimensional fit to D0 invariant mass M(D0), the difference between invariant masses of D∗+ and D0, ∆M = M(D∗+) − M(D0), and V -meson helicity angle cos θ, as observables. Correlations observed between M(D0) and ∆M observables for both signal and background channels, are modelled based on the corresponding simulation samples. The total D0 and D¯ 0 signal yields are measured to be: 4263 ± 193 events for D0 →0 K¯ ∗0γ decay, and 216 ± 29 events for the D0 → φγ decay; no significant signal is observed for the D → ργ decay. Nuisance asymmetries due to asymmetric charm production and asymmetric detection of positively and negatively charged hadrons, are constrained with high-statistics and high-purity reference channels. The pion-tagged D0 → K+K− and D0 → π+π− decays are chosen as reference channels for D0 → φγ and D0 → ρ0γ signal decays, respectively, whereas D0 → K−π+π0 is used as a reference channel for D0 → K¯ ∗0γ. The nuisance asymmetries are measured to be about (−1.0 ± 0.2)% in D0 → K+K− and D0 → π+π− channels, and (−1.7 ± 0.3)% in D0 → K−π+π0. They are subtracted from asymmetries measured for the signal channels in order to access ACP. The asymmetries for the signal channels are measured by performing the three-dimensional fits in M(D0) vs. ∆M vs. cos θ space, simultaneously to the separated D0 and D¯ 0 samples. The central values of the asymmetries are still blinded, while their statistical uncertainties are measured to be 5% for D0 → K¯ ∗0γ and 12% for D0 → φγ; the Run-1 analysis is not sensitive to the asymmetry in the D0 → ρ0γ decay. The presented measurement is statistically limited. The total systematic uncertainties on the signal ACP ’s are expected to be below 1%, and dominated by statistical uncertainties on the asymmetries measured in the reference channels. Unblinding is planned together with the Run-2 measurement, which is currently ongoing.
  • Thumbnail Image
    Item
    Search for the 𝛬𝑐+ →𝑝𝜇+𝜇− decay at the LHCb Experiment
    (The Henryk Niewodniczański Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2023) Dudek, Maciej; Witek, Mariusz; Calabrese, Roberto; Bołd, Tomasz; Ciborowski, Jacek; Muryn, Bogdan
    Głównym celem niniejszej pracy doktorskiej jest poszukiwanie nowej fizyki w rzadkim rozpadzie barionu Λ_c^+→pμ^+ μ^-. Hadrony powabne są obficie produkowane przez akcelerator LHC w zderzeniach proton-proton a ich produkty rozpadu są następnie rejestrowane przez detektor LHCb. Analiza przeprowadzona została dla danych zebranych w fazie Run2 w latach 2016-2018 przy energii w środku masy 13 TeV. Rozpad Λ_c^+→pμ^+ μ^- jest silnie tłumiony gdyż zachodzi poprzez procesy FCNC (Flavour-Changing Neutral Currents). Stwarza to potencjał dla obserwacji niewielkich efektów od procesów spoza Modelu Standardowego, które mogą spowodować różnice przewidywanych i zaobserwowanych częstości rozpadu lub rozkładów kątowych produktów rozpadu. W pracy przeprowadzono analizę dwóch zakresów masy inwariantnej systemu mionów m(µ+µ−). Obszar sygnału odpowiadający rozpadowi w procesach krótko zasięgowych obejmował zakresy mµ+µ− < 507.86 MeV/c2 i mµ+µ− > 1059.45 MeV/c2. Obszar rozpadów długo- zasięgowych z udziałem rezonansów podzielony został na zakresy obejmujące η, ρ, ω i ϕ. Rozpad rezonansowy Λ+→ pϕ posłużył jako kanał jednocześnie normalizacyjny i kontrolny. Ten sam stan końcowy dla sygnału i kanału normalizacyjnego zapewnił znoszenie się wielu efektów systematycznych. Przedstawiono wyniki na górna granice rozpadu sygnałowego oraz na stosunki rozpadu kanałów rezonansowych względem kanału normalizacyjnego. W górnym zakresie sygnału mµ+µ− > 1059.45 MeV/c2 znaczącość statystyczna przekroczyła dwa odchylenia standardowe. Interpretacja tego wyniku rożna od zajścia fluktuacji statystycznej wymagałaby zebrania większej liczby przypadków i przeprowadzenia analizy kątowej. W obszarze rezonansowym zaobserwowano po raz pierwszy rozpad Λ+ → pρ i zmierzono jego rozgałęzienie rozpadu. The main goal of this PhD thesis is to search for new physics in the rare baryon decay Λ_c^+→pμ^+ μ^-. Charm hadrons are abundantly produced by the LHC accelerator in proton-proton collisions and their decay products are recorded by the LHCb detector. The analysis was carried out for data collected in the Run2 phase in the years 2016-2018 at the center of mass energy of 13 TeV. The decay of Λ_c^+→pμ^+ μ^- is strongly suppressed as it occurs through FCNC (Flavour-Changing Neutral Currents) processes. This creates the potential for observing small effects from processes beyond the Standard Model that may cause differences in predicted and observed decay rates or angular distributions of decay products. In this thesis, an analysis of two ranges of the invariant mass of the muon system m(µ+µ−) was performed. The region of the signal corresponding to a decay in short-distance processes included the ranges mµ+µ− < 507.86 MeV/c2 and mµ+µ− > 1059.45 MeV/c2. The region of long-distance decays involving resonances was divided into ranges including η, ρ, ω and ϕ. The resonant decay Λ+→ pϕ served as both a normalization and control channel. The same final state for the signal and the normalization channel ensured the cancellation of many systematic effects. The results on the upper limit of the signal decay and the decay ratios of the resonant channels with respect to the normalization channel are presented. In the upper range of the signal mµ+µ− > 1059.45 MeV/c2 the statistical significance exceeded two standard deviations. Interpretation of this result other than the occurrence of statistical fluctuation would require collecting more events and performing an angular analysis. In the resonant region, the decay of Λ+ → pρ was observed for the first time and its branching ratio was measured.