Observation of a resonant structure near the Ds+Ds− threshold in the B+→Ds+Ds−K+ decay

Aaij, R. et al. (2023) Observation of a resonant structure near the Ds+Ds− threshold in the B+→Ds+Ds−K+ decay. Physical Review Letters, 131(7), 071901. (doi: 10.1103/PhysRevLett.131.071901)

Abstract

An amplitude analysis of the B + → D + s D − s K + decay is carried out to study for the first time its intermediate resonant contributions, using proton-proton collision data collected with the LHCb detector at center-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV. A near-threshold peaking structure, referred to as X ( 3960 ) , is observed in the D + s D − s invariant-mass spectrum with significance greater than 12 standard deviations. The mass, width, and the quantum numbers of the structure are measured to be 3956 ± 5 ± 10     MeV , 43 ± 13 ± 8     MeV , and J P C = 0 + + , respectively, where the first uncertainties are statistical and the second systematic. The properties of the new structure are consistent with recent theoretical predictions for a state composed of c ¯ c s ¯ s quarks. Evidence for an additional structure is found around 4140 MeV in the D + s D − s invariant mass, which might be caused either by a new resonance with the 0 + + assignment or by a J / ψ ϕ ↔ D + s D − s coupled-channel effect.

• 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 Longstaff, Iain Richard and Grillo, Dr Lucia
• Authors: Aaij, R., Abdelmotteleb, A. S. W., Abellan Beteta, C., Abudinén, F., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., 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. 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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: 14 August 2023
• Copyright Holders: Copyright © 2023 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review Letters 131(7): 071901
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License