Measurement of strange hadron production and perspectives for the search of D⁰→ µ⁺µ⁻ decay at LHCb

The study of V⁰ particles in pp collisions is important for the comprehension of soft processes involved in strange quark production. Baryon asymmetry, measured as the ⊼/Λ production ratio, is crucial to understand the mechanism with which the baryon number information of the initial state is transported to the final state. Strange baryon over meson suppression, measured as the ⊼/K⁰s production ratio, is an important probe of the hadronisation mechanisms in high energy collisions. In this dissertation we report measurements of ⊼/Λ and ⊼/K⁰s production ratios as obtained by the LHCb experiment in pp collisions at √s = 0.9 and 7 TeV. Some theoretical aspects, the analysis procedure and results are presented and compared with phenomenological models using predictions based on Monte Carlo simulations. We also present a measurement of the transverse polarisation of Λ baryons, which is important to understand the role of spin in high energy collisions. Furthermore a preliminary outlook of the search of the very rare D⁰→ µ⁺µ⁻ decay is reported. This process involving flavour changing neutral currents is sensitive to contributions from different new physics scenarios. A selection for this decay and its possible background contributions are presented as obtained from the study of pp collisions at √s = 7 TeV. We present the results and discuss the prospects for the detection of this decay and the possibility to constraint the parameters of new physics scenarios.---------------------------- Lo studio di particelle V⁰ in collisioni pp è importante per la comprensione dei processi soffici coinvolti nella produzioni di quark strange. L'asimmetria barionica, misurata come il rapporto di produzione ⊼/Λ, è cruciale per capire il meccanismo con cui l'informazione sul numero barionico è trasportata dallo stato iniziale a quello finale. La soppressione dei barioni rispetto ai mesoni, misurata come il rapporto di produzione ⊼/K⁰s, è un'importante indicazione sui meccanismi di adronizzazione in collisioni ad alta energia. In questa dissertazione riportiamo misure dei rapporti di produzione ⊼/Λ e ⊼/K⁰s ottenute dall'esperimento LHCb in collisioni pp a √s = 0.9 e 7 TeV. Alcuni aspetti teorici, le procedure di analisi e i risultati sono presentati e confrontati a modelli fenomenologici usando predizioni basate su simulazioni Monte Carlo. Presentiamo inoltre una misura della polarizzazione trasversa dei barioni Λ, importante per capire il ruolo degli effetti di spin in collisioni ad alta energia. Infine riportiamo studi preliminari per la ricerca del decadimento estremamente raro D⁰→ µ⁺µ⁻. Questo processo, che coinvolge cambi di sapore in correnti neutre, è sensibile a contributi dovuti a scenari di nuova fisica. Vengono presentati una selezione per questo decadimento e il suo possibile fondo ottenuti dallo studio di collisioni pp a √s = 7 TeV. Presentiamo i risultati e discutiamo le prospettive per la rivelazione di questo decadimento e i possibili vincoli ponibili ai parametri degli scenari di nuova fisica.