Near-threshold DD¯ spectroscopy and observation of a new charmonium state

Aaij, R. et al. (2019) Near-threshold DD¯ spectroscopy and observation of a new charmonium state. Journal of High Energy Physics, 2019(7), 35. (doi: 10.1007/JHEP07(2019)035)

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Abstract

Using proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb−1, collected with the LHCb detector between 2011 and 2018, a new narrow charmonium state, the X(3842) resonance, is observed in the decay modes X(3842)→D0D¯¯¯¯0 and X(3842) → D+D−. The mass and the natural width of this state are measured to be mX(3842)=3842.71±0.16±0.12 MeV/c2,ΓX(3842)=2.79±0.51±0.35 MeV, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The observed mass and narrow natural width suggest the interpretation of the new state as the unobserved (spin-3 ψ3 13D3) charmonium state. In addition, prompt hadroproduction of the ψ(3770) and χ2(3930) states is observed for the first time, and the parameters of these states are measured to be mψ(3770)=3778.1±0.7±0.6 MeV/c2,mχ2(3930)=3921.9±0.6±0.2 MeV/c2,Γχ2(3930)=36.6±1.9±0.9 MeV, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic.

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Dean, Cameron and Ogilvy, Mr Stephen and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Schiller, Dr Manuel and Douglas, Lauren and Traill, Mr Murdo and Spradlin, Dr Patrick and Karodia, Sarah and Eklund, Professor Lars and Longstaff, Iain Richard
Authors: Aaij, R., Abellán Beteta, C., Adeva, B., Adinolfi, M., Aidala, C. A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A. A., Amato, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreassi, G., Andreotti, M., Andrews, J. E., Archilli, F., Arnau Romeu, J., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Back, J. J., Baker, S., Balagura, V., Baldini, W., Baranov, A., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Batozskaya, V., Batsukh, B., Battig, A., Battista, V., Bay, A., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Bel, L. J., Belin, S., Beliy, N., Bellee, V., Belloli, N., Belous, K., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Benson, S., Beranek, S., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M. O., Bezshyiko, I., Bhasin, S., Bhom, J., Bieker, M. 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College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Journal Name:Journal of High Energy Physics
Publisher:Springer
ISSN:1126-6708
ISSN (Online):1029-8479
Published Online:08 July 2019
Copyright Holders:Copyright © 2019 CERN, for the benefit of the LHCb Collaboration
First Published:First published in Journal of High Energy Physics 2019(7): 35
Publisher Policy:Reproduced under a Creative Commons License

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