Angular analysis of B0 → D∗−D∗+s with D∗+s → D+sγ decays

Aaij, R. et al. (2021) Angular analysis of B0 → D∗−D∗+s with D∗+s → D+sγ decays. Journal of High Energy Physics, 2021(6), 177. (doi: 10.1007/JHEP06(2021)177)

Abstract

The first full angular analysis of the B0 → D∗−D∗+ s decay is performed using 6 fb−1 of pp collision data collected with the LHCb experiment at a centre-of-mass energy of 13 TeV. The D∗+ s → D+ s γ and D∗− → D 0 π − vector meson decays are used with the subsequent D+ s → K+K−π + and D 0 → K+π − decays. All helicity amplitudes and phases are measured, and the longitudinal polarisation fraction is determined to be fL = 0.578±0.010±0.011 with world-best precision, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The pattern of helicity amplitude magnitudes is found to align with expectations from quark-helicity conservation in B decays. The ratio of branching fractions [B(B0 → D∗−D∗+ s ) × B(D∗+ s → D+ s γ)]/B(B0 → D∗−D+ s ) is measured to be 2.045 ± 0.022 ± 0.071 with world-best precision. In addition, the first observation of the Cabibbo-suppressed Bs → D∗−D+ s decay is made with a significance of seven standard deviations. The branching fraction ratio B(Bs → D∗−D+ s )/B(B0 → D∗−D+ s ) is measured to be 0.049 ± 0.006 ± 0.003 ± 0.002, where the third uncertainty is due to limited knowledge of the ratio of fragmentation fractions.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Dean, Cameron and Seman Bobulska, Dana and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Robertson, Mr Gary and Schiller, Dr Manuel and Friday, David and Douglas, Lauren and Coombs, George and Spradlin, Dr Patrick and Cooke, Miss Naomi and Petric, Dr Marko and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard
• Authors: Aaij, R., Abellán Beteta, C., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Afsharnia, H., Aidala, C. A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Amato, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreianov, A., Andreotti, M., Archilli, F., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista Leite, J., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J. M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Belavin, V., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belov, I., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bernstein, H. 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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: 29 June 2021
• Copyright Holders: Copyright © 2021 CERN, for the benefit of the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Journal of High Energy Physics 2021(6): 177
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License