First observation of excited Ωb− states

Aaij, R. et al. (2020) First observation of excited Ωb− states. Physical Review Letters, 124(8), 082002. (doi: 10.1103/PhysRevLett.124.082002)

Abstract

We report four narrow peaks in the Ξ 0 b K − mass spectrum obtained using p p collisions at center-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV, corresponding to a total integrated luminosity of 9     fb − 1 recorded by the LHCb experiment. Referring to these states by their mass, the mass values are m [ Ω b ( 6316 ) − ] = 6315.64 ± 0.31 ± 0.07 ± 0.50     MeV , m [ Ω b ( 6330 ) − ] = 6330.30 ± 0.28 ± 0.07 ± 0.50     MeV , m [ Ω b ( 6340 ) − ] = 6339.71 ± 0.26 ± 0.05 ± 0.50     MeV , m [ Ω b ( 6350 ) − ] = 6349.88 ± 0.35 ± 0.05 ± 0.50     MeV , where the uncertainties are statistical, systematic, and the last is due to the knowledge of the Ξ 0 b mass. The natural widths of the three lower mass states are consistent with zero, and the 90% confidence-level upper limits are determined to be Γ [ Ω b ( 6316 ) − ] < 2.8     MeV , Γ [ Ω b ( 6330 ) − ] < 3.1     MeV and Γ [ Ω b ( 6340 ) − ] < 1.5     MeV . The natural width of the Ω b ( 6350 ) − peak is 1.4 + 1.0 − 0.8 ± 0.1     MeV , which is 2.5 σ from zero and corresponds to an upper limit of 2.8 MeV. The peaks have local significances ranging from 3.6 σ to 7.2 σ . After accounting for the look-elsewhere effect, the significances of the Ω b ( 6316 ) − and Ω b ( 6330 ) − peaks are reduced to 2.1 σ and 2.6 σ , respectively, while the two higher mass peaks exceed 5 σ . The observed peaks are consistent with expectations for excited Ω − b resonances.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Dean, Cameron and Alexander, Dr Michael and Schiller, Dr Manuel and Coombs, George and Spradlin, Dr Patrick and Douglas, Lauren and Ogilvy, Mr Stephen and Seman Bobulska, Dana and Soler, Professor Paul and Friday, David and Traill, Mr Murdo 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., 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., 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., Bassi, G., Batozskaya, V., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Bel, L. J., Belavin, V., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Benson, S., Beranek, S., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bernstein, H. C., Bertella, C., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M. 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• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Journal Name: Physical Review Letters
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 0031-9007
• ISSN (Online): 1079-7114
• Published Online: 25 February 2020
• Copyright Holders: Copyright © 2020 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review Letters 124(8): 082002
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License