Measurement of the $\tau$ lepton polarization and $R(D^*)$ in the decay $\bar{B} \to D^* \tau^- \bar{\nu}_\tau$

Hirose, S.; Behera, P.; Bračko, M.; Liventsev, D.; Kulasiri, R.; Epifanov, D.; Kichimi, H.; Takizawa, M.; Masuda, M.; Babu, V.; Al Said, S.; Hayasaka, K.; Sumisawa, K.; Matsuda, T.; Uglov, T.; Won, E.; Dutta, D.; Kim, M. J.; Mizuk, R.; Choi, Y.; Mori, T.; Shiu, J.-G.; Cheon, B. G.; Jaegle, I.; Park, H.; Sumiyoshi, T.; Okuno, S.; Solovieva, E.; Kim, K. T.; Mohanty, G. B.; Cho, K.; Bakich, A. M.; Wang, P.; Miyake, H.; Prasanth, K.; Luo, T.; Golob, B.; Hasenbusch, J.; Iijima, T.; Ishikawa, A.; Varvell, K. E.; Browder, T. E.; Bozek, A.; Biswal, J.; Kim, D. Y.; Libby, J.; Tenchini, F.; Inguglia, G.; Watanabe, Y.; Inami, K.; Santelj, L.; Pestotnik, R.; Hara, K.; Hayashii, H.; Piilonen, L. E.; Kato, Y.; Yuan, C. Z.; Sakai, Y.; Haba, J.; Korpar, S.; Fulsom, B. G.; Ogawa, S.; Schneider, O.; Julius, T.; Aushev, T.; Rostomyan, A.; Grygier, J.; Bonvicini, G.; Drásal, Z.; Higuchi, T.; Kodyš, P.; Varner, G.; Ostrowicz, W.; Ye, Hua; Shibata, T.-A.; Adamczyk, K.; Ritter, M.; Farhat, H.; Natkaniec, Z.; Aulchenko, V.; Rozanska, M.; Sevior, M. E.; Kinoshita, K.; Paul, S.; Uno, S.; Ono, H.; Atmacan, H.; Greenwald, D.; Matvienko, D.; Adachi, I.; Seon, O.; Li, Y.; Kumar, R.; Senyo, K.; Lubej, M.; Gaur, V.; Unno, Y.; Červenkov, D.; Chang, P.; Kwon, Y.-J.; Chistov, R.; Asner, D. M.; Watanabe, M.; Jin, Y.; Ferber, T.; Barberio, E.; Tamponi, U.; Nayak, M.; Moon, H. K.; Hou, W.-S.; Niiyama, M.; Widmann, E.; Schlüter, T.; Eidelman, S.; Doležal, Z.; Križan, P.; Zhulanov, V.; Mussa, R.; Yelton, J.; Ayad, R.; Nakao, M.; Schwanda, C.; Urquijo, P.; Aihara, H.; Goldenzweig, P.; Kim, S. H.; Sanuki, T.; Berger, M.; Wang, M.-Z.; Strube, J. F.; Wang, C. H.; Lange, J. S.; Chen, A.; Kawasaki, T.; Hsu, C.-L.; Starič, M.; Nisar, N. K.; Gabyshev, N.; Ushiroda, Y.; Krokovny, P.; Kim, J. B.; Chilikin, K.; Pakhlov, P.; Sato, Y.; Park, C. W.; Simon, F.; Dash, N.; Bansal, V.; Li, C. H.; Shebalin, V.; Zhang, Z. P.; Seino, Y.; Zhilich, V.; Miyata, H.; Bondar, A.; Vossen, A.; Van Hulse, C.; Trabelsi, K.; Kuhr, T.; Miyabayashi, K.; Cinabro, D.; Itoh, R.; Dingfelder, J.; Iwasaki, Y.; Schnell, G.; Danilov, M.; Sokolov, A.; Nath, K. J.; Badhrees, I.; Jacobs, W. W.; Shen, C. P.; Savinov, V.; Kotchetkov, D.; Li, L.; Zupanc, A.; Fast, J. E.; Joffe, D.; Bhuyan, B.; Pakhlova, G.; Belle Collaboration; Nishida, S.; Sandilya, S.; Pesántez, L.; Nanut, T.; Joo, K. K.; Garmash, A.; Di Carlo, S.; MacNaughton, J.; Kiesling, C.; Pal, B.; Li Gioi, L.; Yamashita, Y.; Onuki, Y.; Usov, Y.; Uchida, M.

Preprint/Report

PUBDB-2016-06279

Measurement of the $\tau$ lepton polarization and $R(D^*)$ in the decay $\bar{B} \to D^* \tau^- \bar{\nu}_\tau$

Hirose, S. ; Iijima, T. ; Adachi, I. ; Adamczyk, K. ; Aihara, H. ; Al Said, S. ; Asner, D. M. ; Atmacan, H. ; Aulchenko, V. ; Aushev, T. ; Ayad, R. ; Babu, V. ; Badhrees, I. ; Bakich, A. M. ; Bansal, V. ; Barberio, E. ; Behera, P. ; Berger, M. ; Bhuyan, B. ; Biswal, J. ; Bondar, A. ; Bonvicini, G. ; Bozek, A. ; Bračko, M. ; Browder, T. E. ; Červenkov, D. ; Chang, P. ; Chen, A. ; Cheon, B. G. ; Chilikin, K. ; Chistov, R. ; Cho, K. ; Choi, Y. ; Cinabro, D. ; Danilov, M. ; Dash, N. ; Di Carlo, S. ; Dingfelder, J. ; Doležal, Z. ; Drásal, Z. ; Dutta, D. ; Eidelman, S. ; Epifanov, D. ; Farhat, H. ; Fast, J. E. ; Ferber, T.DESY* ; Fulsom, B. G. ; Gaur, V. ; Gabyshev, N. ; Garmash, A. ; Goldenzweig, P. ; Golob, B. ; Greenwald, D. ; Grygier, J. ; Haba, J. ; Hara, K. ; Hasenbusch, J. ; Hayasaka, K. ; Hayashii, H. ; Higuchi, T. ; Hou, W.-S. ; Hsu, C.-L. ; Inami, K. ; Inguglia, G.DESY* ; Ishikawa, A. ; Itoh, R. ; Iwasaki, Y. ; Jacobs, W. W. ; Jaegle, I. ; Jin, Y. ; Joffe, D. ; Joo, K. K. ; Julius, T. ; Kato, Y. ; Kawasaki, T. ; Kichimi, H. ; Kiesling, C. ; Kim, D. Y. ; Kim, J. B. ; Kim, K. T. ; Kim, M. J. ; Kim, S. H. ; Kinoshita, K. ; Kodyš, P. ; Korpar, S. ; Kotchetkov, D. ; Križan, P. ; Krokovny, P. ; Kuhr, T. ; Kulasiri, R. ; Kumar, R. ; Kwon, Y.-J. ; Lange, J. S. ; Li, C. H. ; Li, L. ; Li, Y. ; Li Gioi, L. ; Libby, J. ; Liventsev, D. ; Lubej, M. ; Luo, T. ; MacNaughton, J. ; Masuda, M. ; Matsuda, T. ; Matvienko, D. ; Miyabayashi, K. ; Miyake, H. ; Miyata, H. ; Mizuk, R. ; Mohanty, G. B. ; Moon, H. K. ; Mori, T. ; Mussa, R. ; Nakao, M. ; Nanut, T. ; Nath, K. J. ; Natkaniec, Z. ; Nayak, M. ; Niiyama, M. ; Nisar, N. K. ; Nishida, S. ; Ogawa, S. ; Okuno, S. ; Ono, H. ; Onuki, Y. ; Ostrowicz, W. ; Pakhlov, P. ; Pakhlova, G. ; Pal, B. ; Park, C. W. ; Park, H. ; Paul, S. ; Pesántez, L. ; Pestotnik, R. ; Piilonen, L. E. ; Prasanth, K. ; Ritter, M. ; Rostomyan, A.DESY* ; Rozanska, M. ; Sakai, Y. ; Sandilya, S. ; Santelj, L. ; Sanuki, T. ; Sato, Y. ; Savinov, V. ; Schlüter, T. ; Schneider, O. ; Schnell, G. ; Schwanda, C. ; Seino, Y. ; Senyo, K. ; Seon, O. ; Sevior, M. E. ; Shebalin, V. ; Shen, C. P. ; Shibata, T.-A. ; Shiu, J.-G. ; Simon, F. ; Sokolov, A. ; Solovieva, E. ; Starič, M. ; Strube, J. F. ; Sumisawa, K. ; Sumiyoshi, T. ; Takizawa, M. ; Tamponi, U. ; Tenchini, F. ; Trabelsi, K. ; Uchida, M. ; Uglov, T. ; Unno, Y. ; Uno, S. ; Urquijo, P. ; Ushiroda, Y. ; Usov, Y. ; Van Hulse, C. ; Varner, G. ; Varvell, K. E. ; Vossen, A. ; Wang, C. H. ; Wang, M.-Z. ; Wang, P. ; Watanabe, M. ; Watanabe, Y. ; Widmann, E. ; Won, E. ; Yamashita, Y. ; Ye, H.DESY* ; Yelton, J. ; Yuan, C. Z. ; Zhang, Z. P. ; Zhilich, V. ; Zhulanov, V. ; Zupanc, A. ; Belle Collaboration (Collaboration author)DESY*

2016

[10.3204/PUBDB-2016-06279]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.3204/PUBDB-2016-06279

Report No.: BELLE-PREPRINT-2016-14; KEK-PREPRINT-2016-53; arXiv:1612.00529

Abstract: We report the first measurement of the $\tau$ lepton polarization $P_\tau(D^*)$ in the decay $\bar{B} \rightarrow D^* \tau^- \bar{\nu}_\tau$ as well as a new measurement of the ratio of the branching fractions $R(D^{*}) = \mathcal{B}(\bar {B} \rightarrow D^* \tau^- \bar{\nu}_\tau) / \mathcal{B}(\bar{B} \rightarrow D^* \ell^- \bar{\nu}_\ell)$, where $\ell^-$ denotes an electron or a muon, and the $\tau$ is reconstructed in the modes $\tau^- \rightarrow \pi^- \nu_\tau$ and $\tau^- \rightarrow \rho^- \nu_\tau$. We use the full data sample of $772 \times 10^6$ $B{\bar B}$ pairs recorded with the Belle detector at the KEKB electron-positron collider. Our results, $P_\tau(D^*) = -0.38 \pm 0.51 {\rm (stat.)} ^{+0.21} _{-0.16} {\rm (syst.)}$ and $R(D^*) = 0.270 \pm 0.035{\rm (stat.)} ^{+0.028}_{-0.025}{\rm (syst.)}$, are consistent with the theoretical predictions of the Standard Model.

Keyword(s): lepton: polarization ; branching ratio: ratio ; electron positron ; electron ; KEK-B ; BELLE ; muon