Study of the B− → Λc+Λ¯c−K− decay

Aaij, R. et al. (2023) Study of the B− → Λc+Λ¯c−K− decay. Physical Review D, 108(1), 012020. (doi: 10.1103/PhysRevD.108.012020)

Abstract

The decay B − → Λ + c ¯ Λ − c K − is studied in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of √ s = 13     TeV using data corresponding to an integrated luminosity of 5     fb − 1 collected by the LHCb experiment. In the Λ + c K − system, the Ξ c ( 2930 ) 0 state observed at the BABAR and Belle experiments is resolved into two narrower states, Ξ c ( 2923 ) 0 and Ξ c ( 2939 ) 0 , whose masses and widths are measured to be m ( Ξ c ( 2923 ) 0 ) = 2924.5 ± 0.4 ± 1.1     MeV , m ( Ξ c ( 2939 ) 0 ) = 2938.5 ± 0.9 ± 2.3     MeV , Γ ( Ξ c ( 2923 ) 0 ) = 4.8 ± 0.9 ± 1.5     MeV , Γ ( Ξ c ( 2939 ) 0 ) = 11.0 ± 1.9 ± 7.5     MeV , where the first uncertainties are statistical and the second systematic. The results are consistent with a previous LHCb measurement using a prompt Λ + c K − sample. Evidence of a new Ξ c ( 2880 ) 0 state is found with a local significance of 3.8 σ , whose mass and width are measured to be 2881.8 ± 3.1 ± 8.5     MeV and 12.4 ± 5.3 ± 5.8     MeV , respectively. In addition, evidence of a new decay mode Ξ c ( 2790 ) 0 → Λ + c K − is found with a significance of 3.7 σ . The relative branching fraction of B − → Λ + c ¯ Λ − c K − with respect to the B − → D + D − K − decay is measured to be 2.36 ± 0.11 ± 0.22 ± 0.25 , where the first uncertainty is statistical, the second systematic and the third originates from the branching fractions of charm hadron decays.

• 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 Whitehead, Dr Mark and Schiller, Dr Manuel and McHugh, Niall and Friday, David and Douglas, Lauren and Spradlin, Dr Patrick and Cooke, Miss Naomi and Petric, Dr Marko and Eklund, Prof Lars and Grillo, Dr Lucia and Longstaff, Iain Richard
• Authors: Aaij, R., Abdelmotteleb, A. S. W., Abellan Beteta, C., Abudinén, F., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Adlarson, P., Afsharnia, H., Agapopoulou, C., Aidala, C. A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Akiba, K., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alvarez Cartelle, P., Amalric, R., Amato, S., Amey, J. L., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andersson, M., Andreianov, A., Andreotti, M., Andreou, D., Ao, D., Archilli, F., Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Bailly-reyre, A., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista de Souza Leite, J., Barbetti, M., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J. M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Beck, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I. B., Beiter, A., Belavin, V., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belov, I., Belyaev, I., Benane, G., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Berezhnoy, A., Bernet, R., Bernet Andres, S., Berninghoff, D., Bernstein, H. C., Bertella, C., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bezshyiko, I., Bhasin, S., Bhom, J., Bian, L., Bieker, M. S., Biesuz, N. V., Bifani, S., Billoir, P., Biolchini, A., Birch, M., Bishop, F. C. R., Bitadze, A., Bizzeti, A., Blago, M. P., Blake, T., Blanc, F., Blank, J. E., Blusk, S., Bobulska, D., Boelhauve, J. A., Boente Garcia, O., Boettcher, T., Boldyrev, A., Bolognani, C. S., Bolzonella, R., Bondar, N., Borgato, F., Borghi, S., Borsato, M., Borsuk, J. T., Bouchiba, S. A., Bowcock, T. J. V., Boyer, A., Bozzi, C., Bradley, M. J., Braun, S., Brea Rodriguez, A., Brodzicka, J., Brossa Gonzalo, A., Brown, J., Brundu, D., Buonaura, A., Buonincontri, L., Burke, A. T., Burr, C., Bursche, A., Butkevich, A., Butter, J. S., Buytaert, J., Byczynski, W., Cadeddu, S., Cai, H., Calabrese, R., Calefice, L., Cali, S., Calladine, R., Calvi, M., Calvo Gomez, M., Campana, P., Campora Perez, D. H., Campoverde Quezada, A. F., Capelli, S., Capriotti, L., Carbone, A., Carboni, G., Cardinale, R., Cardini, A., Carniti, P., Carus, L., Casais Vidal, A., Caspary, R., Casse, G., Cattaneo, M., Cavallero, G., Cavallini, V., Celani, S., Cerasoli, J., Cervenkov, D., Chadwick, A. J., Chapman, M. G., Charles, M., Charpentier, P., Chavez Barajas, C. A., Chefdeville, M., Chen, C., Chen, S., Chernov, A., Chernyshenko, S., Chobanova, V., Cholak, S., Chrzaszcz, M., Chubykin, A., Chulikov, V., Ciambrone, P., Cicala, M. F., Cid Vidal, X., Ciezarek, G., Ciullo, 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., Corredoira, I., Corti, G., Couturier, B., Craik, D. C., Cruz Torres, M., Currie, R., Da Silva, C. L., Dadabaev, S., Dai, L., Dai, X., Dall’Occo, E., Dalseno, J., D’Ambrosio, C., Daniel, J., Danilina, A., d’Argent, P., Davies, J. E., Davis, A., De Aguiar Francisco, O., de Boer, J., De Bruyn, K., De Capua, S., De Cian, M., De Freitas Carneiro Da Graca, U., De Lucia, E., De Miranda, J. M., De Paula, L., De Serio, M., De Simone, D., De Simone, P., De Vellis, F., de Vries, J. A., Dean, C. T., Debernardis, F., Decamp, D., Dedu, V., Del Buono, L., Delaney, B., Dembinski, H.-P., Denysenko, V., Deschamps, O., Dettori, F., Dey, B., Di Nezza, P., Diachkov, I., Didenko, S., Dieste Maronas, L., Ding, S., Dobishuk, V., Dolmatov, A., Dong, C., Donohoe, A. M., Dordei, F., dos Reis, A. C., Douglas, L., Downes, A. G., Duda, P., Dudek, M. W., Dufour, L., Duk, V., Durante, P., Duras, M. M., Durham, J. M., Dutta, D., Dziurda, A., Dzyuba, A., Easo, S., Egede, U., Egorychev, V., Eidelman, S., Eirea Orro, C., Eisenhardt, S., Ejopu, E., Ek-In, S., Eklund, L., Ely, S., Ene, A., Epple, E., Escher, S., Eschle, J., Esen, S., Evans, T., Fabiano, F., Falcao, L. N., Fan, Y., Fang, B., Fantini, L., Faria, M., Farry, S., Fazzini, D., Felkowski, L. F., Feo, M., Fernandez Gomez, M., Fernez, A. D., 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., Fitzgerald, D. S., Fitzpatrick, C., Fiutowski, T., Fleuret, F., Fontana, M., Fontanelli, F., Forty, R., Foulds-Holt, D., Franco Lima, V., Franco Sevilla, M., Frank, M., Franzoso, E., Frau, G., Frei, C., Friday, D. A., Fu, J., Fuehring, Q., Fulghesu, T., Gabriel, E., Galati, G., Galati, M. D., Gallas Torreira, A., Galli, D., Gambetta, S., Gan, Y., Gandelman, M., Gandini, P., Gao, Y., Gao, Y., Garau, M., Garcia Martin, L. M., Garcia Moreno, P., García Pardiñas, J., Garcia Plana, B., Garcia Rosales, F. A., Garrido, L., Gaspar, C., Geertsema, R. E., Gerick, D., Gerken, L. L., Gersabeck, E., Gersabeck, M., Gershon, T., Giambastiani, L., Gibson, V., Giemza, H. K., Gilman, A. L., Giovannetti, M., Gioventù, A., Gironella Gironell, P., Giugliano, C., Giza, M. A., 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., Gorelov, I. V., Gotti, C., Grabowski, J. P., Grammatico, T., Granado Cardoso, L. A., Graugés, E., Graverini, E., Graziani, G., Grecu, A. T., Greeven, L. M., Grieser, N. A., Grillo, L., Gromov, S., Gruberg Cazon, B. R., Gu, C., Guarise, M., Guittiere, 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., Halvorsen, M. M., Hamilton, P. M., Hammerich, J., Han, Q., Han, X., Hansen, E. B., Hansmann-Menzemer, S., Hao, L., Harnew, N., Harrison, T., Hasse, C., Hatch, M., He, J., Heijhoff, K., Henderson, C., Henderson, R. D. L., Hennequin, A. M., Hennessy, K., Henry, L., Herd, J., Heuel, J., Hicheur, A., Hill, D., Hilton, M., Hollitt, S. E., Horswill, J., Hou, R., Hou, Y., Hu, J., Hu, J., Hu, W., Hu, X., Huang, W., Huang, X., Hulsbergen, W., Hunter, R. J., Hushchyn, M., Hutchcroft, D., Ibis, P., Idzik, M., Ilin, D., Ilten, P., Inglessi, A., Iniukhin, A., Ishteev, A., Ivshin, K., Jacobsson, R., Jage, H., Jaimes Elles, S. J., Jakobsen, S., Jans, E., Jashal, B. K., Jawahery, A., Jevtic, V., Jiang, E., Jiang, X., Jiang, Y., John, M., Johnson, D., Jones, C. R., Jones, T. P., Jost, B., Jurik, N., Juszczak, I., Kandybei, S., Kang, Y., Karacson, M., Karpenkov, D., Karpov, M., Kautz, J. W., Keizer, F., Keller, D. M., Kenzie, M., Ketel, T., Khanji, B., Kharisova, A., Kholodenko, S., Khreich, G., Kirn, T., Kirsebom, V. S., Kitouni, O., Klaver, S., Kleijne, N., Klimaszewski, K., Kmiec, M. R., Koliiev, S., Kondybayeva, A., Konoplyannikov, A., Kopciewicz, P., Kopecna, R., Koppenburg, P., Korolev, M., Kostiuk, I., Kot, O., Kotriakhova, S., Kozachuk, A., Kravchenko, P., Kravchuk, L., Krawczyk, R. D., Kreps, M., Kretzschmar, S., Krokovny, P., Krupa, W., Krzemien, W., Kubat, J., Kubis, S., Kucewicz, W., Kucharczyk, M., Kudryavtsev, V., Kupsc, A., Lacarrere, D., Lafferty, G., Lai, A., Lampis, A., Lancierini, D., Landesa Gomez, C., Lane, J. J., Lane, R., Lanfranchi, G., Langenbruch, C., Langer, J., Lantwin, O., Latham, T., Lazzari, F., Lazzaroni, M., Le Gac, R., Lee, S. H., Lefèvre, R., Leflat, A., Legotin, S., Lenisa, P., Leroy, O., Lesiak, T., Leverington, B., Li, A., Li, H., Li, K., Li, P., Li, P.-R., Li, S., Li, T., Li, T., Li, Y., Li, Z., Liang, X., Lin, C., Lin, T., Lindner, R., Lisovskyi, V., Litvinov, R., Liu, G., Liu, H., Liu, Q., Liu, S., Lobo Salvia, A., Loi, A., Lollini, R., Lomba Castro, J., Longstaff, I., Lopes, J. H., Lopez Huertas, A., López Soliño, S., Lovell, G. H., Lu, Y., Lucarelli, C., Lucchesi, D., Luchuk, S., Lucio Martinez, M., Lukashenko, V., Luo, Y., Lupato, A., Luppi, E., Lusiani, A., Lynch, K., Lyu, X.-R., Ma, L., Ma, R., Maccolini, S., Machefert, F., Maciuc, F., Mackay, I., Macko, V., Mackowiak, P., Madhan Mohan, L. R., Maevskiy, A., Maisuzenko, D., Majewski, M. W., Malczewski, J. J., Malde, S., Malecki, B., Malinin, A., Maltsev, T., Manca, G., Mancinelli, G., Mancuso, C., Manuzzi, D., Manzari, C. A., Marangotto, D., Marchand, J. F., Marconi, U., Mariani, S., Marin Benito, C., Marks, J., Marshall, A. M., Marshall, P. J., Martelli, G., Martellotti, G., Martinazzoli, L., Martinelli, M., Martinez Santos, D., Martinez Vidal, F., Massafferri, A., Materok, M., Matev, R., Mathad, A., Matiunin, V., Matteuzzi, C., Mattioli, K. R., Mauri, A., Maurice, E., Mauricio, J., Mazurek, M., McCann, M., Mcconnell, L., McGrath, T. H., McHugh, N. T., McNab, A., McNulty, R., Mead, J. V., Meadows, B., Meier, G., Melnychuk, D., Meloni, S., Merk, M., Merli, A., Meyer Garcia, L., Miao, D., Mikhasenko, M., Milanes, D. A., Millard, E., Milovanovic, M., Minard, M.-N., Minotti, A., Miralles, T., Mitchell, S. E., Mitreska, B., Mitzel, D. S., Mödden, A., Mohammed, R. A., Moise, R. D., Mokhnenko, S., Mombächer, T., Monk, M., Monroy, I. A., Monteil, S., Morandin, M., Morello, G., Morello, M. J., Moron, J., Morris, A. B., Morris, A. G., Mountain, R., Mu, H., Muhammad, E., Muheim, F., Mulder, M., Müller, K., Murphy, C. H., Murray, D., Murta, R., Muzzetto, P., Naik, P., Nakada, T., Nandakumar, R., Nanut, T., Nasteva, I., Needham, M., Neri, N., Neubert, S., Neufeld, N., Neustroev, P., Newcombe, R., Nicolini, J., Niel, E. M., Nieswand, S., Nikitin, N., Nolte, N. S., Normand, C., Novoa Fernandez, J., Nunez, C., Oblakowska-Mucha, A., Obraztsov, V., Oeser, T., O’Hanlon, D. P., Okamura, S., Oldeman, R., Oliva, F., Onderwater, C. J. G., O’Neil, R. H., Otalora Goicochea, J. M., Ovsiannikova, T., Owen, P., Oyanguren, A., Ozcelik, O., Padeken, K. O., Pagare, B., Pais, P. R., Pajero, T., Palano, A., Palutan, M., Pan, Y., Panshin, G., Paolucci, L., Papanestis, A., Pappagallo, M., Pappalardo, L. L., Pappenheimer, C., Parker, W., Parkes, C., Passalacqua, B., Passaleva, G., Pastore, A., Patel, M., Patrignani, C., Pawley, C. J., Pearce, A., Pellegrino, A., Pepe Altarelli, M., Perazzini, S., Pereima, D., Pereiro Castro, A., Perret, P., Petric, M., Petridis, K., Petrolini, A., Petrov, A., Petrucci, S., Petruzzo, M., Pham, H., Philippov, A., Piandani, R., Pica, L., Piccini, M., Pietrzyk, B., Pietrzyk, G., Pili, M., Pinci, D., Pisani, F., Pizzichemi, M., Placinta, V., Plews, J., Plo Casasus, M., Polci, F., Poli Lener, M., Poliakova, M., Poluektov, A., Polukhina, N., Polyakov, I., Polycarpo, E., Ponce, S., Popov, D., Popov, S., Poslavskii, S., Prasanth, K., Promberger, L., Prouve, C., Pugatch, V., Puill, V., Punzi, G., Qi, H. R., Qian, W., Qin, N., Qu, S., Quagliani, R., Raab, N. V., Rabadan Trejo, R. I., Rachwal, B., Rademacker, J. H., Rajagopalan, R., Rama, M., Ramos Pernas, M., Rangel, M. S., Ratnikov, F., Raven, G., Rebollo De Miguel, M., Redi, F., Reich, J., Reiss, F., Remon Alepuz, C., Ren, Z., Resmi, P. K., Ribatti, R., Ricci, A. M., Ricciardi, S., Richardson, K., Richardson-Slipper, M., Rinnert, K., Robbe, P., Robertson, G., Rodrigues, A. B., Rodrigues, E., Rodriguez Fernandez, E., Rodriguez Lopez, J. A., Rodriguez Rodriguez, E., Rolf, D. L., Rollings, A., Roloff, P., Romanovskiy, V., Romero Lamas, M., Romero Vidal, A., Roth, J. D., Rotondo, M., Rudolph, M. S., Ruf, T., Ruiz Fernandez, R. A., Ruiz Vidal, J., Ryzhikov, A., Ryzka, J., Saborido Silva, J. J., Sagidova, N., Sahoo, N., Saitta, B., Salomoni, M., Sanchez Gras, C., Sanderswood, I., 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., Scarabotto, A., Schael, S., Scherl, S., Schiller, M., Schindler, H., Schmelling, M., Schmidt, B., Schmitt, S., Schneider, O., Schopper, A., Schubiger, M., Schulte, S., Schune, M. H., Schwemmer, R., Sciascia, B., Sciuccati, A., Sellam, S., Semennikov, A., Senghi Soares, M., Sergi, A., Serra, N., Sestini, L., Seuthe, A., Shang, Y., Shangase, D. M., Shapkin, M., Shchemerov, I., Shchutska, L., Shears, T., Shekhtman, L., Shen, Z., Sheng, S., Shevchenko, V., Shi, B., Shields, E. B., Shimizu, Y., Shmanin, E., Shorkin, R., Shupperd, J. D., Siddi, B. G., Silva Coutinho, R., Simi, G., Simone, S., Singla, M., Skidmore, N., Skuza, R., Skwarnicki, T., Slater, M. W., Smallwood, J. C., Smeaton, J. G., Smith, E., Smith, K., Smith, M., Snoch, A., Soares Lavra, L., Sokoloff, M. D., Soler, F. J. P., Solomin, A., Solovev, A., Solovyev, I., Song, R., Souza De Almeida, F. L., Souza De Paula, B., Spaan, B., Spadaro Norella, E., Spedicato, E., Spiridenkov, E., Spradlin, P., Sriskaran, V., Stagni, F., Stahl, M., Stahl, S., Stanislaus, S., Stein, E. N., Steinkamp, O., Stenyakin, O., Stevens, H., Stone, S., Strekalina, D., Su, Y. S., Suljik, F., Sun, J., Sun, L., Sun, Y., Svihra, P., Swallow, P. N., Swientek, K., Szabelski, A., Szumlak, T., Szymanski, M., Tan, Y., Taneja, S., Tanner, A. R., Tat, M. D., Terentev, A., Teubert, F., Thomas, E., Thompson, D. J. D., Thomson, K. A., Tilquin, H., Tisserand, V., T’Jampens, S., Tobin, M., Tomassetti, L., Tonani, G., Tong, X., Torres Machado, D., Tou, D. Y., Trilov, S. M., Trippl, C., 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 Dijk, 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., Vilasis-Cardona, X., Vilella Figueras, E., Villa, A., Vincent, P., Volle, F. C., vom Bruch, D., Vorobyev, A., Vorobyev, V., Voropaev, N., Vos, K., Vrahas, C., Waldi, R., Walsh, J., Wan, G., Wang, C., Wang, G., Wang, J., Wang, J., Wang, J., Wang, J., Wang, M., Wang, R., Wang, X., Wang, Y., Wang, Z., Wang, Z., Wang, Z., Ward, J. A., Watson, N. K., Websdale, D., Wei, Y., Weisser, C., Westhenry, B. D. C., White, D. J., Whitehead, M., Wiederhold, A. R., Wiedner, D., Wilkinson, G., Wilkinson, M. K., Williams, I., Williams, M., Williams, M. R. J., Williams, R., Wilson, F. F., Wislicki, W., Witek, M., Witola, L., Wong, C. P., Wormser, G., Wotton, S. A., Wu, H., Wu, J., Wyllie, K., Xiang, Z., Xiao, D., Xie, Y., Xu, A., Xu, J., Xu, L., Xu, L., Xu, M., Xu, Q., Xu, Z., Xu, Z., Yang, D., Yang, S., Yang, X., Yang, Y., Yang, Z., Yang, Z., Yeomans, L. E., Yeroshenko, V., Yeung, H., Yin, H., Yu, J., Yuan, X., Zaffaroni, E., Zavertyaev, M., Zdybal, M., Zenaiev, O., Zeng, M., Zhang, C., Zhang, D., Zhang, L., Zhang, S., Zhang, S., Zhang, Y., Zhang, Y., Zharkova, A., Zhelezov, A., Zheng, Y., Zhou, T., Zhou, X., Zhou, Y., Zhovkovska, V., Zhu, X., Zhu, X., Zhu, Z., Zhukov, V., Zou, Q., Zucchelli, S., Zuliani, D., and Zunica, G.
• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Journal Name: Physical Review D
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 2470-0010
• ISSN (Online): 2470-0029
• Published Online: 27 July 2023
• Copyright Holders: Copyright © 2023 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review D 108(1): 012020
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License