Search for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> meson decays to <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> final states


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 1139 more authors) (2025) Search for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> meson decays to <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> final states. Physical Review D, 111 (9). l091101-. ISSN 2470-0010, 2470-0029

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

Abstract

<jats:p>A search for <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><a:msup><a:mi>D</a:mi><a:mn>0</a:mn></a:msup></a:math> meson decays to the <c:math xmlns:c="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><c:msup><c:mi>π</c:mi><c:mo>+</c:mo></c:msup><c:msup><c:mi>π</c:mi><c:mo>−</c:mo></c:msup><c:msup><c:mi>e</c:mi><c:mo>+</c:mo></c:msup><c:msup><c:mi>e</c:mi><c:mo>−</c:mo></c:msup></c:math> and <e:math xmlns:e="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><e:msup><e:mi>K</e:mi><e:mo>+</e:mo></e:msup><e:msup><e:mi>K</e:mi><e:mo>−</e:mo></e:msup><e:msup><e:mi>e</e:mi><e:mo>+</e:mo></e:msup><e:msup><e:mi>e</e:mi><e:mo>−</e:mo></e:msup></e:math> final states is reported using a sample of proton-proton collisions collected by the LHCb experiment at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of <g:math xmlns:g="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><g:mn>6</g:mn><g:mtext> </g:mtext><g:mtext> </g:mtext><g:msup><g:mi>fb</g:mi><g:mrow><g:mo>−</g:mo><g:mn>1</g:mn></g:mrow></g:msup></g:math>. The decay <i:math xmlns:i="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><i:msup><i:mi>D</i:mi><i:mn>0</i:mn></i:msup><i:mo stretchy="false">→</i:mo><i:msup><i:mi>π</i:mi><i:mo>+</i:mo></i:msup><i:msup><i:mi>π</i:mi><i:mo>−</i:mo></i:msup><i:msup><i:mi>e</i:mi><i:mo>+</i:mo></i:msup><i:msup><i:mi>e</i:mi><i:mo>−</i:mo></i:msup></i:math> is observed for the first time when requiring that the two electrons are consistent with coming from the decay of a <l:math xmlns:l="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><l:mi>ϕ</l:mi></l:math> or <n:math xmlns:n="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><n:msup><n:mi>ρ</n:mi><n:mn>0</n:mn></n:msup><n:mo>/</n:mo><n:mi>ω</n:mi></n:math> meson. The corresponding branching fractions are measured relative to the <p:math xmlns:p="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><p:msup><p:mi>D</p:mi><p:mn>0</p:mn></p:msup><p:mo stretchy="false">→</p:mo><p:msup><p:mi>K</p:mi><p:mo>−</p:mo></p:msup><p:msup><p:mi>π</p:mi><p:mo>−</p:mo></p:msup><p:mo stretchy="false">[</p:mo><p:msup><p:mi>e</p:mi><p:mo>+</p:mo></p:msup><p:msup><p:mi>e</p:mi><p:mo>−</p:mo></p:msup><p:msub><p:mo stretchy="false">]</p:mo><p:mrow><p:msup><p:mi>ρ</p:mi><p:mn>0</p:mn></p:msup><p:mo>/</p:mo><p:mi>ω</p:mi></p:mrow></p:msub></p:math> decay, where the two electrons are consistent with coming from the decay of a <u:math xmlns:u="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><u:msup><u:mi>ρ</u:mi><u:mn>0</u:mn></u:msup></u:math> or <w:math xmlns:w="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><w:mi>ω</w:mi></w:math> meson. No evidence is found for the <y:math xmlns:y="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><y:msup><y:mi>D</y:mi><y:mn>0</y:mn></y:msup><y:mo stretchy="false">→</y:mo><y:msup><y:mi>K</y:mi><y:mo>+</y:mo></y:msup><y:msup><y:mi>K</y:mi><y:mo>−</y:mo></y:msup><y:msup><y:mi>e</y:mi><y:mo>+</y:mo></y:msup><y:msup><y:mi>e</y:mi><y:mo>−</y:mo></y:msup></y:math> decay and world-best limits are set on its branching fraction. The results are compared to, and found to be consistent with, the branching fractions of the <bb:math xmlns:bb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><bb:msup><bb:mi>D</bb:mi><bb:mn>0</bb:mn></bb:msup><bb:mo stretchy="false">→</bb:mo><bb:msup><bb:mi>π</bb:mi><bb:mo>+</bb:mo></bb:msup><bb:msup><bb:mi>π</bb:mi><bb:mo>−</bb:mo></bb:msup><bb:msup><bb:mi>μ</bb:mi><bb:mo>+</bb:mo></bb:msup><bb:msup><bb:mi>μ</bb:mi><bb:mo>−</bb:mo></bb:msup></bb:math> and <eb:math xmlns:eb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><eb:msup><eb:mi>D</eb:mi><eb:mn>0</eb:mn></eb:msup><eb:mo stretchy="false">→</eb:mo><eb:msup><eb:mi>K</eb:mi><eb:mo>+</eb:mo></eb:msup><eb:msup><eb:mi>K</eb:mi><eb:mo>−</eb:mo></eb:msup><eb:msup><eb:mi>μ</eb:mi><eb:mo>+</eb:mo></eb:msup><eb:msup><eb:mi>μ</eb:mi><eb:mo>−</eb:mo></eb:msup></eb:math> decays recently measured by LHCb and confirm lepton universality at the current precision.</jats:p>

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: 4902 Mathematical Physics, 49 Mathematical Sciences, 51 Physical Sciences
Divisions: Faculty of Humanities and Social Sciences
Faculty of Science and Engineering
Faculty of Science and Engineering > School of Engineering
Faculty of Science and Engineering > School of Physical Sciences
Faculty of Humanities and Social Sciences > School of the Arts
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 09 Jun 2025 10:10
Last Modified: 17 Aug 2025 18:57
DOI: 10.1103/physrevd.111.l091101
Open Access URL: https://journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/PhysRevD....
Related Websites:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3193122
Altmetric
CORE (COnnecting REpositories)