Measurements of the branching fractions of Λ<sub>c</sub><SUP>+</SUP> → pπ<SUP>-</SUP>π<SUP>+</SUP>, Λ<sub>c</sub><SUP>+</SUP> → pK<SUP>-</SUP>K<SUP>+</SUP>, and Λ<sub>c</sub><SUP>+</SUP> → pπ<SUP>-</SUP>K<SUP>+</SUP>



Aaij, R, Adeva, B, Adinolfi, M, Ajaltouni, Z, Akar, S, Albrecht, J, Alessio, F, Alexander, M, Alfonso Albero, A, Ali, S
et al (show 797 more authors) (2018) Measurements of the branching fractions of Λ<sub>c</sub><SUP>+</SUP> → pπ<SUP>-</SUP>π<SUP>+</SUP>, Λ<sub>c</sub><SUP>+</SUP> → pK<SUP>-</SUP>K<SUP>+</SUP>, and Λ<sub>c</sub><SUP>+</SUP> → pπ<SUP>-</SUP>K<SUP>+</SUP>. JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2018 (3).

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 ratios of the branching fractions of the decays <jats:italic>Λ</jats:italic> <jats:sub> <jats:italic>c</jats:italic> </jats:sub> <jats:sup>+</jats:sup>  → <jats:italic>pπ</jats:italic> <jats:sup>−</jats:sup> <jats:italic>π</jats:italic> <jats:sup>+</jats:sup>, <jats:italic>Λ</jats:italic> <jats:sub> <jats:italic>c</jats:italic> </jats:sub> <jats:sup>+</jats:sup>  → <jats:italic>pK</jats:italic> <jats:sup>−</jats:sup> <jats:italic>K</jats:italic> <jats:sup>+</jats:sup>, and <jats:italic>Λ</jats:italic> <jats:sub> <jats:italic>c</jats:italic> </jats:sub> <jats:sup>+</jats:sup>  → <jats:italic>pπ</jats:italic> <jats:sup>−</jats:sup> <jats:italic>K</jats:italic> <jats:sup>+</jats:sup> with respect to the Cabibbo-favoured <jats:italic>Λ</jats:italic> <jats:sub> <jats:italic>c</jats:italic> </jats:sub> <jats:sup>+</jats:sup>  → <jats:italic>pK</jats:italic> <jats:sup>−</jats:sup> <jats:italic>π</jats:italic> <jats:sup>+</jats:sup> decay are measured using proton-proton collision data collected with the LHCb experiment at a 7 TeV centre-of-mass energy and corresponding to an integrated luminosity of 1<jats:italic>.</jats:italic>0 fb<jats:sup>−1</jats:sup>: <jats:disp-formula> <jats:alternatives> <jats:tex-math>$$ \begin{array}{l}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{\pi}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(7.44\pm 0.08\pm 0.18\right)\%,\hfill \\ {}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{K}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(1.70\pm 0.03\pm 0.03\right)\%\hfill \\ {}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{K}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(0.165\pm 0.015\pm 0.005\right)\%,\hfill \end{array} $$</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>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</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>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</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>7.44</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.08</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.18</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>%</mml:mo> <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>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</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>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</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>1.70</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.03</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.03</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <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>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</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>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</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>0.165</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.015</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.005</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mtext>,</mml:mtext> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </jats:alternatives> </jats:disp-formula> where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. These results are the most precise measurements of these quantities to date. When multiplied by the world-average value for <jats:inline-formula> <jats:alternatives> <jats:tex-math>$$ \mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right) $$</jats:tex-math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:math> </jats:alternatives> </jats:inline-formula>, the corresponding branching fractions are <jats:disp-formula> <jats:alternatives> <jats:tex-math>$$ \begin{array}{l}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{\pi}^{+}\right)=\left(4.72\pm 0.05\pm 0.11\pm 0.25\right)\times {10}^{-3},\hfill \\ {}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{K}^{+}\right)=\left(1.08\pm 0.02\pm 0.02\pm 0.06\right)\times {10}^{-3},\hfill \\ {}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{K}^{+}\right)=\left(1.04\pm 0.09\pm 0.03\pm 0.05\right)\times {10}^{-4},\hfill \end{array} $$</jats:tex-math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>4.72</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.05</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.11</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.25</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>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>1.08</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.02</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.02</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.06</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>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>1.04</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.09</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.03</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.05</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>4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mtext>,</mml:mtext> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </jats:alternatives> </jats:disp-formula> where the final uncertainty is due to <jats:inline-formula> <jats:alternatives> <jats:tex-math>$$ \mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right) $$</jats:tex-math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:math> </jats:alternatives> </jats:inline-formula>. </jats:p>

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: Branching fraction, Charm physics, Flavor physics, Hadron-Hadron scattering (experiments), Spectroscopy
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 23 Mar 2018 10:37
Last Modified: 13 Oct 2023 04:00
DOI: 10.1007/JHEP03(2018)043
Open Access URL: http://arxiv.org/abs/1711.01157
Related URLs:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3019375