Observation of new excited B0s states

Aaij, R. et al. (2021) Observation of new excited B0s states. European Physical Journal C, 81(7), 601. (doi: 10.1140/epjc/s10052-021-09305-3)

[img] Text
249457.pdf - Published Version
Available under License Creative Commons Attribution.

982kB

Abstract

A structure is observed in the B±K ∓ mass spectrum in a sample of proton–proton collisions at centre-ofmass energies of 7, 8, and 13 TeV, collected with the LHCb detector and corresponding to a total integrated luminosity of 9 fb−1. The structure is interpreted as the result of overlapping excited B0 s states. With high significance, a two-peak hypothesis provides a better description of the data than a single resonance. Under this hypothesis the masses and widths of the two states, assuming they decay directly to B±K ∓, are determined to be m1 = 6063.5 ± 1.2 (stat) ± 0.8 (syst) MeV, r1 = 26 ± 4 (stat) ± 4 (syst) MeV, m2 = 6114 ± 3 (stat) ± 5 (syst) MeV, r2 = 66 ± 18 (stat) ± 21 (syst) MeV. Alternative values assuming a decay through B∗±K ∓, with a missing photon from the B∗± → B±γ decay, which are shifted by approximately 45 MeV, are also determined. The possibility of a single state decaying in both channels is also considered. The ratio of the total production crosssection times branching fraction of the new states relative to the previously observed B∗0 s2 state is determined to be 0.87 ± 0.15 (stat) ± 0.19 (syst).

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Schiller, Dr Manuel and Spradlin, Dr Patrick and Soler, Professor Paul and Eklund, Prof Lars and Alexander, Dr Michael and Coombs, George and Douglas, Lauren and Seman Bobulska, Dana and Friday, David and Traill, Mr Murdo 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., Baker, S., 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. C., Bertella, C., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M. O., Bezshyiko, I., Bhasin, S., Bhom, J., Bian, L., Bieker, M. S., Bifani, S., Billoir, P., Birch, M., Bishop, F. C. R., Bizzeti, A., Bjørn, M., Blago, M. P., Blake, T., Blanc, F., Blusk, S., Bobulska, D., Boelhauve, J. A., Boente Garcia, O., Boettcher, T., Boldyrev, A., Bondar, A., Bondar, N., Borghi, S., Borisyak, M., Borsato, M., Borsuk, J. T., Bouchiba, S. A., Bowcock, T. J. V., Boyer, A., Bozzi, C., Bradley, M. J., Braun, S., Brea Rodriguez, A., Brodski, M., Brodzicka, J., Brossa Gonzalo, A., Brundu, D., Buonaura, A., Burr, C., Bursche, A., Butkevich, A., Butter, J. S., Buytaert, J., Byczynski, W., Cadeddu, S., Cai, H., Calabrese, R., Calefice, L., Calero Diaz, L., Cali, S., Calladine, R., Calvi, M., Calvo Gomez, M., Camargo Magalhaes, P., Camboni, A., Campana, P., Campora Perez, D. H., Campoverde Quezada, A. F., Capelli, S., Capriotti, L., Carbone, A., Carboni, G., Cardinale, R., Cardini, A., Carli, I., Carniti, P., Carvalho Akiba, K., Casais Vidal, A., Casse, G., Cattaneo, M., Cavallero, G., Celani, S., Cerasoli, J., Chadwick, A. J., Chapman, M. G., Charles, M., Charpentier, P., Chatzikonstantinidis, G., Chavez Barajas, C. A., Chefdeville, M., Chen, C., Chen, S., Chernov, A., Chitic, S.-G., Chobanova, V., Cholak, S., Chrzaszcz, M., Chubykin, A., Chulikov, V., Ciambrone, P., Cicala, M. F., Cid Vidal, X., Ciezarek, G., Clarke, P. E. L., Clemencic, M., Cliff, H. V., Closier, J., Cobbledick, J. L., Coco, V., Coelho, J. A. B., Cogan, J., Cogneras, E., Cojocariu, L., Collins, P., Colombo, T., Congedo, L., Contu, A., Cooke, N., Coombs, G., Corti, G., Costa Sobral, C. M., Couturier, B., Craik, D. C., Crkovská, J., Cruz Torres, M., Currie, R., Da Silva, C. L., Dall’Occo, E., Dalseno, J., D’Ambrosio, C., Danilina, A., d’Argent, P., Davis, A., De Aguiar Francisco, O., De Bruyn, K., De Capua, S., De Cian, M., De Miranda, J. M., De Paula, L., De Serio, M., De Simone, D., De Simone, P., de Vries, J. A., Dean, C. T., Dean, W., Decamp, D., Del Buono, L., Delaney, B., Dembinski, H.-P., Dendek, A., Denysenko, V., Derkach, D., Deschamps, O., Desse, F., Dettori, F., Dey, B., Di Nezza, P., Didenko, S., Dieste Maronas, L., Dijkstra, H., Dobishuk, V., Donohoe, A. M., Dordei, F., dos Reis, A. C., Douglas, L., Dovbnya, A., Downes, A. G., Dreimanis, K., Dudek, M. W., Dufour, L., Duk, V., Durante, P., Durham, J. M., Dutta, D., Dziewiecki, M., Dziurda, A., Dzyuba, A., Easo, S., Egede, U., Egorychev, V., Eidelman, S., Eisenhardt, S., Ek-In, S., Eklund, L., Ely, S., Ene, A., Epple, E., Escher, S., Eschle, J., Esen, S., Evans, T., Falabella, A., Fan, J., Fan, Y., Fang, B., Farley, N., Farry, S., Fazzini, D., Fedin, P., Féo, M., Fernandez Declara, P., Fernandez Prieto, A., Fernandez-tenllado Arribas, J. M., Ferrari, F., Ferreira Lopes, L., Ferreira Rodrigues, F., Ferreres Sole, S., Ferrillo, M., Ferro-Luzzi, M., Filippov, S., Fini, R. A., Fiorini, M., Firlej, M., Fischer, K. M., Fitzpatrick, C., Fiutowski, T., Fleuret, F., Fontana, M., Fontanelli, F., Forty, R., Franco Lima, V., Franco Sevilla, M., Frank, M., Franzoso, E., Frau, G., Frei, C., Friday, D. A., Fu, J., Fuehring, Q., Funk, W., Gabriel, E., Gaintseva, T., Gallas Torreira, A., Galli, D., Gambetta, S., Gan, Y., Gandelman, M., Gandini, P., Gao, Y., Garau, M., Garcia Martin, L. M., Garcia Moreno, P., García Pardiñas, J., Garcia Plana, B., Garcia Rosales, F. A., Garrido, L., Gascon, D., Gaspar, C., Geertsema, R. E., Gerick, D., Gerken, L. L., Gersabeck, E., Gersabeck, M., Gershon, T., Gerstel, D., Ghez, P., Gibson, V., Giovannetti, M., Gioventù, A., Gironella Gironell, P., Giubega, L., Giugliano, C., Gizdov, K., Gkougkousis, E. L., Gligorov, V. V., Göbel, C., Golobardes, E., Golubkov, D., Golutvin, A., Gomes, A., Gomez Fernandez, S., Goncalves Abrantes, F., Goncerz, M., Gong, G., Gorbounov, P., Gorelov, I. V., Gotti, C., Govorkova, E., Grabowski, J. P., Graciani Diaz, R., Grammatico, T., Granado Cardoso, L. A., Graugés, E., Graverini, E., Graziani, G., Grecu, A., Greeven, L. M., Griffith, P., Grillo, L., Gromov, S., Gruber, L., Gruberg Cazon, B. R., Gu, C., Guarise, M., Günther, P. A., Gushchin, E., Guth, A., Guz, Y., Gys, T., Hadavizadeh, T., Haefeli, G., Haen, C., Haimberger, J., Haines, S. C., Halewood-leagas, T., Hamilton, P. M., Han, Q., Han, X., Hancock, T. H., Hansmann-Menzemer, S., Harnew, N., Harrison, T., Hasse, C., Hatch, M., He, J., Hecker, M., Heijhoff, K., Heinicke, K., Hennequin, A. M., Hennessy, K., Henry, L., Heuel, J., Hicheur, A., Hill, D., Hilton, M., Hollitt, S. E., Hopchev, P. H., Hu, J., Hu, J., Hu, W., Huang, W., Huang, X., Hulsbergen, W., Hunter, R. J., Hushchyn, M., Hutchcroft, D., Hynds, D., Ibis, P., Idzik, M., Ilin, D., Ilten, P., Inglessi, A., Ishteev, A., Ivshin, K., Jacobsson, R., Jakobsen, S., Jans, E., Jashal, B. K., Jawahery, A., Jevtic, V., Jezabek, M., Jiang, F., John, M., Johnson, D., Jones, C. R., Jones, T. P., Jost, B., Jurik, N., Kandybei, S., Kang, Y., Karacson, M., Kariuki, J. M., Kazeev, N., Kecke, M., Keizer, F., Kenzie, M., Ketel, T., Khanji, B., Kharisova, A., Kholodenko, S., Kim, K. E., Kirn, T., Kirsebom, V. S., Kitouni, O., Klaver, S., Klimaszewski, K., Koliiev, S., Kondybayeva, A., Konoplyannikov, A., Kopciewicz, P., Kopecna, R., Koppenburg, P., Korolev, M., Kostiuk, I., Kot, O., Kotriakhova, S., Kravchenko, P., Kravchuk, L., Krawczyk, R. D., Kreps, M., Kress, F., Kretzschmar, S., Krokovny, P., Krupa, W., Krzemien, W., Kucewicz, W., Kucharczyk, M., Kudryavtsev, V., Kuindersma, H. S., Kunde, G. J., Kvaratskheliya, T., Lacarrere, D., Lafferty, G., Lai, A., Lampis, A., Lancierini, D., Lane, J. J., Lane, R., Lanfranchi, G., Langenbruch, C., Langer, J., Lantwin, O., Latham, T., Lazzari, F., Gac, R. L., Lee, S. H., Lefèvre, R., Leflat, A., Legotin, S., Leroy, O., Lesiak, T., Leverington, B., Li, H., Li, L., Li, P., Li, X., Li, Y., Li, Y., Li, Z., Liang, X., Lin, T., Lindner, R., Lisovskyi, V., Litvinov, R., Liu, G., Liu, H., Liu, S., Liu, X., Loi, A., Lomba Castro, J., Longstaff, I., Lopes, J. H., Loustau, G., Lovell, G. H., Lu, Y., Lucchesi, D., Luchuk, S., Lucio Martinez, M., Lukashenko, V., Luo, Y., Lupato, A., Luppi, E., Lupton, O., Lusiani, A., Lyu, X., Ma, L., Maccolini, S., Machefert, F., Maciuc, F., Macko, V., Mackowiak, P., Maddrell-Mander, S., Madejczyk, O., Madhan Mohan, L. R., Maev, O., Maevskiy, A., Maisuzenko, D., Majewski, M. W., Malde, S., Malecki, B., Malinin, A., Maltsev, T., Malygina, H., Manca, G., Mancinelli, G., Manera Escalero, R., Manuzzi, D., Marangotto, D., Maratas, J., Marchand, J. F., Marconi, U., Mariani, S., Marin Benito, C., Marinangeli, M., Marino, P., Marks, J., Marshall, P. J., Martellotti, G., Martinazzoli, L., Martinelli, M., Martinez Santos, D., Martinez Vidal, F., Massafferri, A., Materok, M., Matev, R., Mathad, A., Mathe, Z., Matiunin, V., Matteuzzi, C., Mattioli, K. R., Mauri, A., Maurice, E., Mauricio, J., Mazurek, M., McCann, M., Mcconnell, L., Mcgrath, T. H., McNab, A., McNulty, R., Mead, J. V., Meadows, B., Meaux, C., Meier, G., Meinert, N., Melnychuk, D., Meloni, S., Merk, M., Merli, A., Meyer Garcia, L., Mikhasenko, M., Milanes, D. A., Millard, E., Milovanovic, M., Minard, M.-N., Minzoni, L., Mitchell, S. E., Mitreska, B., Mitzel, D. S., Mödden, A., Mohammed, R. A., Moise, R. D., Mombächer, T., Monroy, I. A., Monteil, S., Morandin, M., Morello, G., Morello, M. J., Moron, J., Morris, A. B., Morris, A. G., Mountain, R., Mu, H., Muheim, F., Mukherjee, M., Mulder, M., Müller, D., Müller, K., Murphy, C. H., Murray, D., Muzzetto, P., Naik, P., Nakada, T., Nandakumar, R., Nanut, T., Nasteva, I., Needham, M., Neri, I., Neri, N., Neubert, S., Neufeld, N., Newcombe, R., Nguyen, T. D., Nguyen-Mau, C., Niel, E. M., Nieswand, S., Nikitin, N., Nolte, N. S., Nunez, C., Oblakowska-Mucha, A., Obraztsov, V., O’Hanlon, D. P., Oldeman, R., Onderwater, C. J. G., Ossowska, A., Otalora Goicochea, J. M., Ovsiannikova, T., Owen, P., Oyanguren, A., Pagare, B., Pais, P. R., Pajero, T., Palano, A., Palutan, M., Pan, Y., Panshin, G., Papanestis, A., Pappagallo, M., Pappalardo, L. L., Pappenheimer, C., Parker, W., Parkes, C., Parkinson, C. J., Passalacqua, B., Passaleva, G., Pastore, A., Patel, M., Patrignani, C., Pawley, C. J., Pearce, A., Pellegrino, A., Pepe Altarelli, M., Perazzini, S., Pereima, D., Perret, P., Petridis, K., Petrolini, A., Petrov, A., Petrucci, S., Petruzzo, M., Philippov, A., Pica, L., Piccini, M., Pietrzyk, B., Pietrzyk, G., Pili, M., Pinci, D., Pinzino, J., Pisani, F., Piucci, A., P.K, R., Placinta, V., Playfer, S., Plews, J., Plo Casasus, M., Polci, F., Poli Lener, M., Poliakova, M., Poluektov, A., Polukhina, N., Polyakov, I., Polycarpo, E., Pomery, G. J., Ponce, S., Popov, A., Popov, D., Popov, S., Poslavskii, S., Prasanth, K., Promberger, L., Prouve, C., Pugatch, V., Puig Navarro, A., Pullen, H., Punzi, G., Qian, W., Qin, J., Quagliani, R., Quintana, B., Raab, N. V., Rabadan Trejo, R. I., Rachwal, B., Rademacker, J. H., Rama, M., Ramos Pernas, M., Rangel, M. S., Ratnikov, F., Raven, G., Reboud, M., Redi, F., Reiss, F., Remon Alepuz, C., Ren, Z., Renaudin, V., Ribatti, R., Ricciardi, S., Richards, D. S., Rinnert, K., Robbe, P., Robert, A., Robertson, G., Rodrigues, A. B., Rodrigues, E., Rodriguez Lopez, J. A., Rollings, A., Roloff, P., Romanovskiy, V., Romero Lamas, M., Romero Vidal, A., Roth, J. D., Rotondo, M., Rudolph, M. S., Ruf, T., Ruiz Vidal, J., Ryzhikov, A., Ryzka, J., Saborido Silva, J. J., Sagidova, N., Sahoo, N., Saitta, B., Sanchez Gonzalo, D., Sanchez Gras, C., Sanchez Mayordomo, C., Santacesaria, R., Santamarina Rios, C., Santimaria, M., Santovetti, E., Saranin, D., Sarpis, G., Sarpis, M., Sarti, A., Satriano, C., Satta, A., Saur, M., Savrina, D., Sazak, H., Scantlebury Smead, L. G., Schael, S., Schellenberg, M., Schiller, M., Schindler, H., Schmelling, M., Schmelzer, T., Schmidt, B., Schneider, O., Schopper, A., Schubiger, M., Schulte, S., Schune, M. H., Schwemmer, R., Sciascia, B., Sciubba, A., Sellam, S., Semennikov, A., Senghi Soares, M., Sergi, A., Serra, N., Serrano, J., Sestini, L., Seuthe, A., Seyfert, P., Shangase, D. M., Shapkin, M., Shchemerov, I., Shchutska, L., Shears, T., Shekhtman, L., Shen, Z., Shevchenko, V., Shields, E. B., Shmanin, E., Shupperd, J. D., Siddi, B. G., Silva Coutinho, R., Simi, G., Simone, S., Skiba, I., Skidmore, N., Skwarnicki, T., Slater, M. W., Smallwood, J. C., Smeaton, J. G., Smetkina, A., Smith, E., Smith, M., Snoch, A., Soares, M., Soares Lavra, L., Sokoloff, M. D., Soler, F. J. P., Solovev, A., Solovyev, I., Souza De Almeida, F. L., Souza De Paula, B., Spaan, B., Spadaro Norella, E., Spradlin, P., Stagni, F., Stahl, M., Stahl, S., Stefko, P., Steinkamp, O., Stemmle, S., Stenyakin, O., Stevens, H., Stone, S., Stramaglia, M. E., Straticiuc, M., Strekalina, D., Strokov, S., Suljik, F., Sun, J., Sun, L., Sun, Y., Svihra, P., Swallow, P. N., Swientek, K., Szabelski, A., Szumlak, T., Szymanski, M., Taneja, S., Tang, Z., Tekampe, T., Teubert, F., Thomas, E., Thomson, K. A., Tilley, M. J., Tisserand, V., T’Jampens, S., Tobin, M., Tolk, S., Tomassetti, L., Torres Machado, D., Tou, D. Y., Traill, M., Tran, M. T., Trifonova, E., Trippl, C., Tsaregorodtsev, A., Tuci, G., Tully, A., Tuning, N., Ukleja, A., Unverzagt, D. J., Usachov, A., Ustyuzhanin, A., Uwer, U., Vagner, A., Vagnoni, V., Valassi, A., Valenti, G., Valls Canudas, N., van Beuzekom, M., Van Hecke, H., van Herwijnen, E., Van Hulse, C. B., van Veghel, M., Vazquez Gomez, R., Vazquez Regueiro, P., Vázquez Sierra, C., Vecchi, S., Velthuis, J. J., Veltri, M., Venkateswaran, A., Veronesi, M., Vesterinen, M., Vieira, D., Vieites Diaz, M., Viemann, H., Vilasis-Cardona, X., Vilella Figueras, E., Vincent, P., Vitali, G., Vollhardt, A., Vom Bruch, D., Vorobyev, A., Vorobyev, V., Voropaev, N., Waldi, R., Walsh, J., Wang, C., Wang, J., Wang, J., Wang, J., Wang, J., Wang, M., Wang, R., Wang, Y., Wang, Z., Ward, D. R., Wark, H. M., Watson, N. K., Weber, S. G., Websdale, D., Weisser, C., Westhenry, B. D. C., White, D. J., Whitehead, M., Wiedner, D., Wilkinson, G., Wilkinson, M., Williams, I., Williams, M., Williams, M. R. J., Wilson, F. F., Wislicki, W., Witek, M., Witola, L., Wormser, G., Wotton, S. A., Wu, H., Wyllie, K., Xiang, Z., Xiao, D., Xie, Y., Xing, H., Xu, A., Xu, J., Xu, L., Xu, M., Xu, Q., Xu, Z., Xu, Z., Yang, D., Yang, Y., Yang, Z., Yang, Z., Yao, Y., Yeomans, L. E., Yin, H., Yu, J., Yuan, X., Yushchenko, O., Zarebski, K. A., Zavertyaev, M., Zdybal, M., Zenaiev, O., Zeng, M., Zhang, D., Zhang, L., Zhang, S., Zhang, Y., Zhang, Y., Zhelezov, A., Zheng, Y., Zhou, X., Zhou, Y., Zhu, X., Zhukov, V., Zonneveld, J. B., Zucchelli, S., Zuliani, D., and Zunica, G.
College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Journal Name:European Physical Journal C
Publisher:Springer
ISSN:1434-6044
ISSN (Online):1434-6052
Published Online:12 July 2021
Copyright Holders:Copyright © 2021 CERN for the benefit of the LHCb collaboration
First Published:First published in European Physical Journal C 81(7): 601
Publisher Policy:Reproduced under a Creative Commons License

University Staff: Request a correction | Enlighten Editors: Update this record