Observation of new resonances decaying to J/ψK+ and J/ψϕ

Aaij, R. et al. (2021) Observation of new resonances decaying to J/ψK+ and J/ψϕ. Physical Review Letters, 127(8), 082001. (doi: 10.1103/PhysRevLett.127.082001)

Abstract

The first observation of exotic states with a new quark content c ¯ c u ¯ s decaying to the J / ψ K + final state is reported with high significance from an amplitude analysis of the B + → J / ψ ϕ K + decay. The analysis is carried out using proton-proton collision data corresponding to a total integrated luminosity of 9     fb − 1 collected by the LHCb experiment at center-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV. The most significant state, Z c s ( 4000 ) + , has a mass of 4003 ± 6 + 4 − 14     MeV , a width of 131 ± 15 ± 26     MeV , and spin parity J P = 1 + , where the quoted uncertainties are statistical and systematic, respectively. A new 1 +     X ( 4685 ) state decaying to the J / ψ ϕ final state is also observed with high significance. In addition, the four previously reported J / ψ ϕ states are confirmed and two more exotic states, Z c s ( 4220 ) + and X ( 4630 ) , are observed with significance exceeding 5 standard deviations.

• 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 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., 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. 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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: 17 August 2021
• Copyright Holders: Copyright © 2021 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review Letters 127(8): 082001
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License