Observation of the decay Λb0<i>→</i> χ<sub>c1</sub>pπ<SUP><i>-</i></SUP>



Aaij, R, Beteta, C Abellan, Adeva, B, Adinolfi, M, Aidala, CA, Ajaltouni, Z, Akar, S, Albicocco, P, Albrecht, J, Alessio, F
et al (show 834 more authors) (2021) Observation of the decay Λb0<i>→</i> χ<sub>c1</sub>pπ<SUP><i>-</i></SUP>. JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2021 (5). 95-.

Access the full-text of this item by clicking on the Open Access link.

Abstract

<jats:title>A<jats:sc>bstract</jats:sc> </jats:title><jats:p>The Cabibbo-suppressed decay <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {\Lambda}_{\mathrm{b}}^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula><jats:italic>→</jats:italic> χ<jats:sub>c1</jats:sub>pπ<jats:sup><jats:italic>−</jats:italic></jats:sup> is observed for the first time using data from proton-proton collisions corresponding to an integrated luminosity of 6 fb<jats:sup><jats:italic>−</jats:italic>1</jats:sup>, collected with the LHCb detector at a centre-of-mass energy of 13 TeV. Evidence for the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {\Lambda}_{\mathrm{b}}^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula><jats:italic>→</jats:italic> χ<jats:sub>c2</jats:sub>pπ<jats:sup><jats:italic>−</jats:italic></jats:sup> decay is also found. Using the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {\Lambda}_{\mathrm{b}}^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula><jats:italic>→</jats:italic> χ<jats:sub>c1</jats:sub>pK<jats:sup><jats:italic>−</jats:italic></jats:sup> decay as normalisation channel, the ratios of branching fractions are measured to be<jats:disp-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_{\mathrm{b}}^0\to {\upchi}_{\mathrm{c}1}{\mathrm{p}\uppi}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_{\mathrm{b}}^0\to {\upchi}_{\mathrm{c}1}{\mathrm{p}\mathrm{K}}^{-}\right)}=\left(6.59\pm 1.01\pm 0.22\right)\times {10}^{-2},\\ {}\frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_{\mathrm{b}}^0\to {\upchi}_{\mathrm{c}2}{\mathrm{p}\uppi}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_{\mathrm{b}}^0\to {\upchi}_{\mathrm{c}1}{\mathrm{p}\uppi}^{-}\right)}=0.95\pm 0.30\pm 0.04\pm 0.04,\\ {}\frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_{\mathrm{b}}^0\to {\upchi}_{\mathrm{c}2}{\mathrm{p}\mathrm{K}}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_{\mathrm{b}}^0\to {\upchi}_{\mathrm{c}1}{\mathrm{p}\mathrm{K}}^{-}\right)}=1.06\pm 0.05\pm 0.04\pm 0.04,\end{array}} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>pπ</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>pK</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>6.59</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>1.01</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.22</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>pπ</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>pπ</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>0.95</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.30</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.04</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.04</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>pK</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>pK</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1.06</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.05</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.04</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.04</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p><jats:p>where the first uncertainty is statistical, the second is systematic and the third is due to the uncertainties in the branching fractions of χ<jats:sub>c1<jats:italic>,</jats:italic>2</jats:sub><jats:italic>→</jats:italic> J<jats:italic>/</jats:italic>ψγ decays.</jats:p>

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: B physics, Branching fraction, Hadron-Hadron scattering (experiments), QCD, Quarkonium
Divisions: Faculty of Science and Engineering > School of Physical Sciences
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 27 Aug 2021 14:59
Last Modified: 14 Mar 2024 23:01
DOI: 10.1007/JHEP05(2021)095
Open Access URL: https://doi.org/10.1007/JHEP05(2021)095
Related URLs:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3134979