First observation of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo></mml:msup></mml:math> decays


Aaij, R ORCID: 0000-0003-0533-1952, Abdelmotteleb, ASW ORCID: 0000-0001-7905-0542, Abellan Beteta, C, Abudinén, F ORCID: 0000-0002-6737-3528, Ackernley, T ORCID: 0000-0002-5951-3498, Adefisoye, AA ORCID: 0000-0003-2448-1550, Adeva, B ORCID: 0000-0001-9756-3712, Adinolfi, M ORCID: 0000-0002-1326-1264, Adlarson, P ORCID: 0000-0001-6280-3851, Agapopoulou, C ORCID: 0000-0002-2368-0147 et al (show 1081 more authors) (2024) First observation of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo></mml:msup></mml:math> decays. Physical Review D, 110 (3). l031104-. ISSN 2470-0010, 2470-0029

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

Abstract

<jats:p>The four decays, <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><a:msubsup><a:mi mathvariant="normal">Λ</a:mi><a:mi>b</a:mi><a:mn>0</a:mn></a:msubsup><a:mo stretchy="false">→</a:mo><a:mrow><a:msubsup><a:mi mathvariant="normal">Σ</a:mi><a:mi>c</a:mi><a:mrow><a:mo stretchy="false">(</a:mo><a:mo>*</a:mo><a:mo stretchy="false">)</a:mo><a:mo>+</a:mo><a:mo>+</a:mo></a:mrow></a:msubsup><a:msup><a:mi>D</a:mi><a:mrow><a:mo stretchy="false">(</a:mo><a:mo>*</a:mo><a:mo stretchy="false">)</a:mo><a:mo>−</a:mo></a:mrow></a:msup><a:msup><a:mi>K</a:mi><a:mo>−</a:mo></a:msup></a:mrow></a:math>, are observed for the first time using proton-proton collision data collected with the LHCb detector at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of <j:math xmlns:j="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><j:mn>6</j:mn><j:mtext> </j:mtext><j:mtext> </j:mtext><j:msup><j:mi>fb</j:mi><j:mrow><j:mo>−</j:mo><j:mn>1</j:mn></j:mrow></j:msup></j:math>. By considering the <l:math xmlns:l="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><l:msubsup><l:mi mathvariant="normal">Λ</l:mi><l:mi>b</l:mi><l:mn>0</l:mn></l:msubsup><l:mo stretchy="false">→</l:mo><l:mrow><l:msubsup><l:mi mathvariant="normal">Λ</l:mi><l:mi>c</l:mi><l:mo>+</l:mo></l:msubsup><l:msup><l:mover accent="true"><l:mi>D</l:mi><l:mo stretchy="false">¯</l:mo></l:mover><l:mn>0</l:mn></l:msup><l:msup><l:mi>K</l:mi><l:mo>−</l:mo></l:msup></l:mrow></l:math> decay as reference channel, the following branching fraction ratios are measured to be <s:math xmlns:s="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><s:mrow><s:mfrac><s:mrow><s:mi mathvariant="script">B</s:mi><s:mrow><s:mo stretchy="false">(</s:mo><s:msubsup><s:mrow><s:mi mathvariant="normal">Λ</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mi>b</s:mi></s:mrow><s:mn>0</s:mn></s:msubsup><s:mo stretchy="false">→</s:mo><s:mrow><s:msubsup><s:mrow><s:mi mathvariant="normal">Σ</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mi>c</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mo stretchy="false">+</s:mo><s:mo stretchy="false">+</s:mo></s:mrow></s:msubsup><s:msup><s:mrow><s:mi>D</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mo stretchy="false">−</s:mo></s:mrow></s:msup><s:msup><s:mrow><s:mi>K</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mo stretchy="false">−</s:mo></s:mrow></s:msup></s:mrow><s:mo stretchy="false">)</s:mo></s:mrow></s:mrow><s:mrow><s:mi mathvariant="script">B</s:mi><s:mrow><s:mo stretchy="false">(</s:mo><s:msubsup><s:mrow><s:mi mathvariant="normal">Λ</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mi>b</s:mi></s:mrow><s:mn>0</s:mn></s:msubsup><s:mo stretchy="false">→</s:mo><s:mrow><s:msubsup><s:mrow><s:mi mathvariant="normal">Λ</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mi>c</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mo stretchy="false">+</s:mo></s:mrow></s:msubsup><s:msup><s:mrow><s:mover accent="true"><s:mrow><s:mi>D</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mo stretchy="false">¯</s:mo></s:mrow></s:mover></s:mrow><s:mn>0</s:mn></s:msup><s:msup><s:mrow><s:mi>K</s:mi></s:mrow><s:mrow><s:mo stretchy="false">−</s:mo></s:mrow></s:msup></s:mrow><s:mo stretchy="false">)</s:mo></s:mrow></s:mrow></s:mfrac><s:mo>=</s:mo><s:mn>0.282</s:mn><s:mo>±</s:mo><s:mn>0.016</s:mn><s:mo>±</s:mo><s:mn>0.016</s:mn><s:mo>±</s:mo><s:mspace linebreak="goodbreak"/><s:mn>0.005</s:mn></s:mrow></s:math>, <pb:math xmlns:pb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><pb:mrow><pb:mfrac><pb:mrow><pb:mi mathvariant="script">B</pb:mi><pb:mo stretchy="false">(</pb:mo><pb:msubsup><pb:mrow><pb:mi mathvariant="normal">Λ</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mi>b</pb:mi></pb:mrow><pb:mn>0</pb:mn></pb:msubsup><pb:mo stretchy="false">→</pb:mo><pb:mrow><pb:msubsup><pb:mrow><pb:mi mathvariant="normal">Σ</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mi>c</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mo stretchy="false">*</pb:mo><pb:mo stretchy="false">+</pb:mo><pb:mo stretchy="false">+</pb:mo></pb:mrow></pb:msubsup><pb:msup><pb:mrow><pb:mi>D</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mo stretchy="false">−</pb:mo></pb:mrow></pb:msup><pb:msup><pb:mrow><pb:mi>K</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mo stretchy="false">−</pb:mo></pb:mrow></pb:msup></pb:mrow><pb:mo stretchy="false">)</pb:mo></pb:mrow><pb:mrow><pb:mi mathvariant="script">B</pb:mi><pb:mo stretchy="false">(</pb:mo><pb:msubsup><pb:mrow><pb:mi mathvariant="normal">Λ</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mi>b</pb:mi></pb:mrow><pb:mn>0</pb:mn></pb:msubsup><pb:mo stretchy="false">→</pb:mo><pb:mrow><pb:msubsup><pb:mrow><pb:mi mathvariant="normal">Σ</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mi>c</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mo stretchy="false">+</pb:mo><pb:mo stretchy="false">+</pb:mo></pb:mrow></pb:msubsup><pb:msup><pb:mrow><pb:mi>D</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mo stretchy="false">−</pb:mo></pb:mrow></pb:msup><pb:msup><pb:mrow><pb:mi>K</pb:mi></pb:mrow><pb:mrow><pb:mo stretchy="false">−</pb:mo></pb:mrow></pb:msup></pb:mrow><pb:mo stretchy="false">)</pb:mo></pb:mrow></pb:mfrac><pb:mo>=</pb:mo><pb:mn>0.460</pb:mn><pb:mo>±</pb:mo><pb:mn>0.052</pb:mn><pb:mo>±</pb:mo><pb:mn>0.028</pb:mn></pb:mrow></pb:math>, <mc:math xmlns:mc="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mc:mrow><mc:mfrac><mc:mrow><mc:mi mathvariant="script">B</mc:mi><mc:mo stretchy="false">(</mc:mo><mc:msubsup><mc:mrow><mc:mi mathvariant="normal">Λ</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mi>b</mc:mi></mc:mrow><mc:mn>0</mc:mn></mc:msubsup><mc:mo stretchy="false">→</mc:mo><mc:mrow><mc:msubsup><mc:mrow><mc:mi mathvariant="normal">Σ</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mi>c</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mo stretchy="false">+</mc:mo><mc:mo stretchy="false">+</mc:mo></mc:mrow></mc:msubsup><mc:msup><mc:mrow><mc:mi>D</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mo stretchy="false">*</mc:mo><mc:mo stretchy="false">−</mc:mo></mc:mrow></mc:msup><mc:msup><mc:mrow><mc:mi>K</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mo stretchy="false">−</mc:mo></mc:mrow></mc:msup></mc:mrow><mc:mo stretchy="false">)</mc:mo></mc:mrow><mc:mrow><mc:mi mathvariant="script">B</mc:mi><mc:mo stretchy="false">(</mc:mo><mc:msubsup><mc:mrow><mc:mi mathvariant="normal">Λ</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mi>b</mc:mi></mc:mrow><mc:mn>0</mc:mn></mc:msubsup><mc:mo stretchy="false">→</mc:mo><mc:mrow><mc:msubsup><mc:mrow><mc:mi mathvariant="normal">Σ</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mi>c</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mo stretchy="false">+</mc:mo><mc:mo stretchy="false">+</mc:mo></mc:mrow></mc:msubsup><mc:msup><mc:mrow><mc:mi>D</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mo stretchy="false">−</mc:mo></mc:mrow></mc:msup><mc:msup><mc:mrow><mc:mi>K</mc:mi></mc:mrow><mc:mrow><mc:mo stretchy="false">−</mc:mo></mc:mrow></mc:msup></mc:mrow><mc:mo stretchy="false">)</mc:mo></mc:mrow></mc:mfrac><mc:mo>=</mc:mo><mc:mn>2.261</mc:mn><mc:mo>±</mc:mo><mc:mn>0.202</mc:mn><mc:mo>±</mc:mo><mc:mn>0.129</mc:mn><mc:mo>±</mc:mo><mc:mn>0.046</mc:mn></mc:mrow></mc:math>, <jd:math xmlns:jd="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><jd:mrow><jd:mfrac><jd:mrow><jd:mi mathvariant="script">B</jd:mi><jd:mo stretchy="false">(</jd:mo><jd:msubsup><jd:mrow><jd:mi mathvariant="normal">Λ</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mi>b</jd:mi></jd:mrow><jd:mn>0</jd:mn></jd:msubsup><jd:mo stretchy="false">→</jd:mo><jd:mrow><jd:msubsup><jd:mrow><jd:mi mathvariant="normal">Σ</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mi>c</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mo stretchy="false">*</jd:mo><jd:mo stretchy="false">+</jd:mo><jd:mo stretchy="false">+</jd:mo></jd:mrow></jd:msubsup><jd:msup><jd:mrow><jd:mi>D</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mo stretchy="false">*</jd:mo><jd:mo stretchy="false">−</jd:mo></jd:mrow></jd:msup><jd:msup><jd:mrow><jd:mi>K</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mo stretchy="false">−</jd:mo></jd:mrow></jd:msup></jd:mrow><jd:mo stretchy="false">)</jd:mo></jd:mrow><jd:mrow><jd:mi mathvariant="script">B</jd:mi><jd:mo stretchy="false">(</jd:mo><jd:msubsup><jd:mrow><jd:mi mathvariant="normal">Λ</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mi>b</jd:mi></jd:mrow><jd:mn>0</jd:mn></jd:msubsup><jd:mo stretchy="false">→</jd:mo><jd:mrow><jd:msubsup><jd:mrow><jd:mi mathvariant="normal">Σ</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mi>c</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mo stretchy="false">+</jd:mo><jd:mo stretchy="false">+</jd:mo></jd:mrow></jd:msubsup><jd:msup><jd:mrow><jd:mi>D</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mo stretchy="false">−</jd:mo></jd:mrow></jd:msup><jd:msup><jd:mrow><jd:mi>K</jd:mi></jd:mrow><jd:mrow><jd:mo stretchy="false">−</jd:mo></jd:mrow></jd:msup></jd:mrow><jd:mo stretchy="false">)</jd:mo></jd:mrow></jd:mfrac><jd:mo>=</jd:mo><jd:mn>0.896</jd:mn><jd:mo>±</jd:mo><jd:mn>0.137</jd:mn><jd:mo>±</jd:mo><jd:mn>0.066</jd:mn><jd:mo>±</jd:mo><jd:mn>0.018</jd:mn></jd:mrow></jd:math>, where the first uncertainties are statistical, the second are systematic, and the third are due to uncertainties in the branching fractions of intermediate particle decays. These initial observations mark the beginning of pentaquark searches in these modes, with more datasets to become available following the LHCb upgrade.</jats:p> <jats:sec> <jats:title/> <jats:supplementary-material> <jats:permissions> <jats:copyright-statement>© 2024 CERN, for the LHCb Collaboration</jats:copyright-statement> <jats:copyright-year>2024</jats:copyright-year> <jats:copyright-holder>CERN</jats:copyright-holder> </jats:permissions> </jats:supplementary-material> </jats:sec>

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: 5107 Particle and High Energy Physics, 4902 Mathematical Physics, 49 Mathematical Sciences, 51 Physical Sciences, 5101 Astronomical Sciences
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 02 Sep 2024 08:05
Last Modified: 09 Dec 2024 11:16
DOI: 10.1103/physrevd.110.l031104
Open Access URL: https://journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/PhysRevD....
Related Websites:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3184186
Altmetric
CORE (COnnecting REpositories)