Study of the rare B0s and B0 decays into the π+π−μ+μ− final state

Aaij, R. et al. (2015) Study of the rare B0s and B0 decays into the π+π−μ+μ− final state. Physics Letters B, 743, pp. 46-55. (doi: 10.1016/j.physletb.2015.02.010)

Abstract

A search for the rare decays B0 s → π+π−μ+μ− and B0 → π+π−μ+μ− is performed in a data set corresponding to an integrated luminosity of 3.0 fb−1 collected by the LHCb detector in proton– proton collisions at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV. Decay candidates with pion pairs that have invariant mass in the range 0.5–1.3 GeV/c2 and with muon pairs that do not originate from a resonance are considered. The first observation of the decay B0 s → π+π−μ+μ− and the first evidence of the decay B0 → π+π−μ+μ− are obtained and the branching fractions, restricted to the dipion-mass range considered, are measured to be B(B0 s → π+π−μ+μ−) = (8.6 ± 1.5 (stat) ± 0.7 (syst) ± 0.7 (norm)) × 10−8 and B(B0 → π+π−μ+μ−) = (2.11 ± 0.51 (stat) ± 0.15 (syst) ± 0.16 (norm)) × 10−8, where the third uncertainty is due to the branching fraction of the decay B0 → J/ψ(→ μ+μ−)K∗(892)0(→ K +π−), used as a normalisation.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Pappagallo, Dr Marco and Dean, Cameron and Alexander, Dr Michael and Beddow, John and Spradlin, Dr Patrick and Soler, Professor Paul and Traill, Mr Murdo and Karodia, Sarah and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard and Wraight, Dr Kenneth
• Authors: Aaij, R., Abellán Beteta, C., Adeva, B., Adinolfi, M., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Ali, S., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A.A., Amato, S., Amerio, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreassi, G., Andreotti, M., Andrews, J.E., Appleby, R.B., Aquines Gutierrez, O., Archilli, F., d’Argent, P., Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Auriemma, G., Baalouch, M., Bachmann, S., Back, J.J., Badalov, A., Baesso, C., Baker, S., Baldini, W., Barlow, R.J., Barschel, C., Barsuk, S., Barter, W., Batozskaya, V., Battista, V., Bay, A., Beaucourt, L., Beddow, J., Bedeschi, F., Bediaga, I., Bel, L.J., Bellee, V., Belloli, N., Belyaev, I., Ben-Haim, E., Bencivenni, G., Benson, S., Benton, J., Berezhnoy, A., Bernet, R., Bertolin, A., Betti, F., Bettler, M.-O., van Beuzekom, M., Bifani, S., Billoir, P., Bird, T., Birnkraut, A., Bizzeti, A., Blake, T., Blanc, F., Blouw, J., Blusk, S., Bocci, V., Bondar, A., Bondar, N., Bonivento, W., 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Zhang, L., Zhang, Y., Zhelezov, A., Zheng, Y., Zhokhov, A., Zhong, L., Zhukov, V., and Zucchelli, S.
• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Journal Name: Physics Letters B
• Publisher: Elsevier
• ISSN: 0370-2693
• ISSN (Online): 1873-2445
• Published Online: 10 February 2015
• Copyright Holders: Copyright © 2015 CERN for the benefit of the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physics Letters B 743:46-55
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License