Observation of two new excited Ξb0 states decaying to Λb0K−π+

Aaij, R. et al. (2022) Observation of two new excited Ξb0 states decaying to Λb0K−π+. Physical Review Letters, 128(16), 162001. (doi: 10.1103/PhysRevLett.128.162001)

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Abstract

Two narrow resonant states are observed in the Λ 0 b K − π + mass spectrum using a data sample of proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV, collected by the LHCb experiment and corresponding to an integrated luminosity of 6     fb − 1 . The minimal quark content of the Λ 0 b K − π + system indicates that these are excited Ξ 0 b baryons. The masses of the Ξ b ( 6327 ) 0 and Ξ b ( 6333 ) 0 states are m [ Ξ b ( 6327 ) 0 ] = 6327.2 8 + 0.23 − 0.21 ± 0.12 ± 0.24 and m [ Ξ b ( 6333 ) 0 ] = 6332.6 9 + 0.17 − 0.18 ± 0.03 ± 0.22     MeV , respectively, with a mass splitting of Δ m = 5.4 1 + 0.26 − 0.27 ± 0.12     MeV , where the uncertainties are statistical, systematic, and due to the Λ 0 b mass measurement. The measured natural widths of these states are consistent with zero, with upper limits of Γ [ Ξ b ( 6327 ) 0 ] < 2.20 ( 2.56 ) and Γ [ Ξ b ( 6333 ) 0 ] < 1.60 ( 1.92 )     MeV at a 90% (95%) credibility level. The significance of the two-peak hypothesis is larger than nine (five) Gaussian standard deviations compared to the no-peak (one-peak) hypothesis. The masses, widths, and resonant structure of the new states are in good agreement with the expectations for a doublet of 1 D Ξ 0 b resonances.

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Seman Bobulska, Dana and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Robertson, Mr Gary and Schiller, Dr Manuel and Friday, David and Coombs, George and Spradlin, Dr Patrick and Cooke, Miss Naomi and Petric, Dr Marko and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard and McHugh, Niall and Douglas, Lauren
Authors: Aaij, R., Abdelmotteleb, A. S. W., Abellán Beteta, C., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Afsharnia, H., Agapopoulou, C., 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., Amey, J. L., 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., Barbetti, M., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J. M., Bashir, S., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Beck, 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:21 April 2022
Copyright Holders:Copyright © 2022 CERN, for the LHCb Collaboration
First Published:First published in Physical Review Letters 128(16): 162001
Publisher Policy:Reproduced under a Creative Commons License

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