Measurement of the mass difference and relative production rate of the Ωb− and Ξb− baryons

Aaij, R. et al. (2023) Measurement of the mass difference and relative production rate of the Ωb− and Ξb− baryons. Physical Review D, 108(5), 052008. (doi: 10.1103/PhysRevD.108.052008)

Abstract

The mass difference between the Ω − b and Ξ − b baryons is measured using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 9     fb − 1 , and is found to be m ( Ω − b ) − m ( Ξ − b ) = 248.54 ± 0.51 ( stat ) ± 0.38 ( syst )     MeV / c 2 . The mass of the Ω − b baryon is measured to be m ( Ω − b ) = 6045.9 ± 0.5 ( stat ) ± 0.6 ( syst )     MeV / c 2 . This is the most precise determination of the Ω − b mass to date. In addition, the production rate of Ω − b baryons relative to that of Ξ − b baryons is measured for the first time in p p collisions, using an LHCb dataset collected at a center-of-mass energy of 13 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 6     fb − 1 . Reconstructing beauty baryons in the kinematic region 2 < η < 6 and p T < 20     GeV / c with their decays to a J / ψ meson and a hyperon, the ratio f Ω − b f Ξ − b × B ( Ω − b → J / ψ Ω − ) B ( Ξ − b → J / ψ Ξ − ) = 0.120 ± 0.008 ( stat ) ± 0.008 ( syst ) , is obtained, where f Ω − b and f Ξ − b are the fragmentation fractions of b quarks into Ω − b and Ξ − b baryons, respectively, and B represents the branching fractions of their respective 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 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., Adlarson, P., Afsharnia, H., Agapopoulou, C., Aidala, C. A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Akiba, K., Albicocco, P., 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., Bachiller Perea, I. 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 D
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 2470-0010
• ISSN (Online): 2470-0029
• Published Online: 18 September 2023
• Copyright Holders: Copyright © 2023 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review D 108(5): 052008
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License