Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Observation of $J/\psi p$ resonances consistent with pentaquark states in ${\Lambda_b^0\to J/\psi K^-p}$ decays
Authors :
LHCb collaboration Aaij, R. Adeva, B. Adinolfi, M. Affolder, A. Ajaltouni, Z. Akar, S. Albrecht, J. Alessio, F. Alexander, M. Ali, S. Alkhazov, G. Cartelle, P. Alvarez Alves Jr, A. A. Amato, S. Amerio, S. Amhis, Y. An, L. Anderlini, L. Anderson, J. Andreassi, G. Andreotti, M. Andrews, J. E. Appleby, R. B. Gutierrez, O. Aquines Archilli, F. d'Argent, P. Artamonov, A. Artuso, M. Aslanides, E. Auriemma, G. Baalouch, M. Bachmann, S. Back, J. J. Badalov, A. Baesso, C. Baldini, W. Barlow, R. J. Barschel, C. Barsuk, S. Barter, W. Batozskaya, V. Battista, V. Bay, A. Beaucourt, L. Beddow, J. Bedeschi, F. Bediaga, I. Bel, L. J. Bellee, V. Belloli, N. Belyaev, I. Ben-Haim, E. Bencivenni, G. Benson, S. Benton, J. Berezhnoy, A. Bernet, R. Bertolin, A. Bettler, M. -O. van Beuzekom, M. Bien, A. Bifani, S. Billoir, P. Bird, T. Birnkraut, A. Bizzeti, A. Blake, T. Blanc, F. Blouw, J. Blusk, S. Bocci, V. Bondar, A. Bondar, N. Bonivento, W. Borghi, S. Borsato, M. Bowcock, T. J. V. Bowen, E. Bozzi, C. Braun, S. Britsch, M. Britton, T. Brodzicka, J. Brook, N. H. Bursche, A. Buytaert, J. Cadeddu, S. Calabrese, R. Calvi, M. Gomez, M. Calvo Campana, P. Perez, D. Campora Capriotti, L. Carbone, A. Carboni, G. Cardinale, R. Cardini, A. Carniti, P. Carson, L. Akiba, K. Carvalho Casse, G. Cassina, L. Garcia, L. Castillo Cattaneo, M. Cauet, Ch. Cavallero, G. Cenci, R. Charles, M. Charpentier, Ph. Chefdeville, M. Chen, S. Cheung, S. -F. Chiapolini, N. Chrzaszcz, M. Vidal, X. Cid Ciezarek, G. Clarke, P. E. L. Clemencic, M. Cliff, H. V. Closier, J. Coco, V. Cogan, J. Cogneras, E. Cogoni, V. Cojocariu, L. Collazuol, G. Collins, P. Comerma-Montells, A. Contu, A. Cook, A. Coombes, M. Coquereau, S. Corti, G. Corvo, M. Couturier, B. Cowan, G. A. Craik, D. C. Crocombe, A. Torres, M. Cruz Cunliffe, S. Currie, R. D'Ambrosio, C. Dall'Occo, E. Dalseno, J. David, P. N. Y. Davis, A. De Bruyn, K. De Capua, S. De Cian, M. De Miranda, J. M. De Paula, L. De Simone, P. Dean, C. -T. Decamp, D. Deckenhoff, M. Del Buono, L. Déléage, N. Demmer, M. Derkach, D. Deschamps, O. Dettori, F. Dey, B. Di Canto, A. Di Ruscio, F. Dijkstra, H. Donleavy, S. Dordei, F. Dorigo, M. Suárez, A. Dosil Dossett, D. Dovbnya, A. Dreimanis, K. Dufour, L. Dujany, G. Dupertuis, F. Durante, P. Dzhelyadin, R. Dziurda, A. Dzyuba, A. Easo, S. Egede, U. Egorychev, V. Eidelman, S. Eisenhardt, S. Eitschberger, U. Ekelhof, R. Eklund, L. Rifai, I. El Elsasser, Ch. Ely, S. Esen, S. Evans, H. M. Evans, T. Falabella, A. Färber, C. Farley, N. Farry, S. Fay, R. Ferguson, D. Albor, V. Fernandez Ferrari, F. Rodrigues, F. Ferreira Ferro-Luzzi, M. Filippov, S. Fiore, M. Fiorini, M. Firlej, M. Fitzpatrick, C. Fiutowski, T. Fohl, K. Fol, P. Fontana, M. Fontanelli, F. Forty, R. Francisco, O. Frank, M. Frei, C. Frosini, M. Fu, J. Furfaro, E. Torreira, A. Gallas Galli, D. Gallorini, S. Gambetta, S. Gandelman, M. Gandini, P. Gao, Y. Pardiñas, J. García Tico, J. Garra Garrido, L. Gascon, D. Gaspar, C. Gauld, R. Gavardi, L. Gazzoni, G. Geraci, A. Gerick, D. Gersabeck, E. Gersabeck, M. Gershon, T. Ghez, Ph. Gianelle, A. Gianì, S. Gibson, V. Girard, O. G. Giubega, L. Gligorov, V. V. Göbel, C. Golubkov, D. Golutvin, A. Gomes, A. Gotti, C. Gándara, M. Grabalosa Diaz, R. Graciani Cardoso, L. A. Granado Graugés, E. Graverini, E. Graziani, G. Grecu, A. Greening, E. Gregson, S. Griffith, P. Grillo, L. Grünberg, O. Gui, B. Gushchin, E. Guz, Yu. Gys, T. Hadavizadeh, T. Hadjivasiliou, C. Haefeli, G. Haen, C. Haines, S. C. Hall, S. Hamilton, B. Han, X. Hansmann-Menzemer, S. Harnew, N. Harnew, S. T. Harrison, J. He, J. Head, T. Heijne, V. Hennessy, K. Henrard, P. Henry, L. Morata, J. A. Hernando van Herwijnen, E. Heß, M. Hicheur, A. Hill, D. Hoballah, M. Hombach, C. Hulsbergen, W. Humair, T. Hussain, N. Hutchcroft, D. Hynds, D. Idzik, M. Ilten, P. Jacobsson, R. Jaeger, A. Jalocha, J. Jans, E. Jawahery, A. Jing, F. John, M. Johnson, D. Jones, C. R. Joram, C. Jost, B. Jurik, N. Kandybei, S. Kanso, W. Karacson, M. Karbach, T. M. Karodia, S. Kelsey, M. Kenyon, I. R. Kenzie, M. Ketel, T. Khanji, B. Khurewathanakul, C. Klaver, S. Klimaszewski, K. Kochebina, O. Kolpin, M. Komarov, I. Koopman, R. F. Koppenburg, P. Kozeiha, M. Kravchuk, L. Kreplin, K. Kreps, M. Krocker, G. Krokovny, P. Kruse, F. Krzemien, W. Kucewicz, W. Kucharczyk, M. Kudryavtsev, V. Kuonen, A. K. Kurek, K. Kvaratskheliya, T. Lacarrere, D. Lafferty, G. Lai, A. Lambert, D. Lanfranchi, G. Langenbruch, C. Langhans, B. Latham, T. Lazzeroni, C. Gac, R. Le van Leerdam, J. Lees, J. -P. Lefèvre, R. Leflat, A. Lefrançois, J. Leroy, O. Lesiak, T. Leverington, B. Li, Y. Likhomanenko, T. Liles, M. Lindner, R. Linn, C. Lionetto, F. Liu, B. Liu, X. Loh, D. Longstaff, I. Lopes, J. H. Lucchesi, D. Martinez, M. Lucio Luo, H. Lupato, A. Luppi, E. Lupton, O. Lusardi, N. Machefert, F. Maciuc, F. Maev, O. Maguire, K. Malde, S. Malinin, A. Manca, G. Mancinelli, G. Manning, P. Mapelli, A. Maratas, J. Marchand, J. F. Marconi, U. Benito, C. Marin Marino, P. Marks, J. Martellotti, G. Martin, M. Martinelli, M. Santos, D. Martinez Vidal, F. Martinez Tostes, D. Martins Massafferri, A. Matev, R. Mathad, A. Mathe, Z. Matteuzzi, C. Matthieu, K. Mauri, A. Maurin, B. Mazurov, A. McCann, M. McCarthy, J. McNab, A. McNulty, R. Meadows, B. Meier, F. Meissner, M. Melnychuk, D. Merk, M. Milanes, D. A. Minard, M. -N. Mitzel, D. S. Rodriguez, J. Molina Monroy, I. A. Monteil, S. Morandin, M. Morawski, P. Mordà, A. Morello, M. J. Moron, J. Morris, A. B. Mountain, R. Muheim, F. Müller, J. Müller, K. Müller, V. Mussini, M. Muster, B. Naik, P. Nakada, T. Nandakumar, R. Nandi, A. Nasteva, I. Needham, M. Neri, N. Neubert, S. Neufeld, N. Neuner, M. Nguyen, A. D. Nguyen, T. D. Nguyen-Mau, C. Niess, V. Niet, R. Nikitin, N. Nikodem, T. Ninci, D. Novoselov, A. O'Hanlon, D. P. Oblakowska-Mucha, A. Obraztsov, V. Ogilvy, S. Okhrimenko, O. Oldeman, R. Onderwater, C. J. G. Rodrigues, B. Osorio Goicochea, J. M. Otalora Otto, A. Owen, P. Oyanguren, A. Palano, A. Palombo, F. Palutan, M. Panman, J. Papanestis, A. Pappagallo, M. Pappalardo, L. L. Pappenheimer, C. Parkes, C. Passaleva, G. Patel, G. D. Patel, M. Patrignani, C. Pearce, A. Pellegrino, A. Penso, G. Altarelli, M. Pepe Perazzini, S. Perret, P. Pescatore, L. Petridis, K. Petrolini, A. Petruzzo, M. Olloqui, E. Picatoste Pietrzyk, B. Pilař, T. Pinci, D. Pistone, A. Piucci, A. Playfer, S. Casasus, M. Plo Poikela, T. Polci, F. Poluektov, A. Polyakov, I. Polycarpo, E. Popov, A. Popov, D. Popovici, B. Potterat, C. Price, E. Price, J. D. Prisciandaro, J. Pritchard, A. Prouve, C. Pugatch, V. Navarro, A. Puig Punzi, G. Qian, W. Quagliani, R. Rachwal, B. Rademacker, J. H. Rama, M. Rangel, M. S. Raniuk, I. Rauschmayr, N. Raven, G. Redi, F. Reichert, S. Reid, M. M. Reis, A. C. dos Ricciardi, S. Richards, S. Rihl, M. Rinnert, K. Molina, V. Rives Robbe, P. Rodrigues, A. B. Rodrigues, E. Lopez, J. A. Rodriguez Perez, P. Rodriguez Roiser, S. Romanovsky, V. Vidal, A. Romero Ronayne, J. W. Rotondo, M. Rouvinet, J. Ruf, T. Valls, P. Ruiz Silva, J. J. Saborido Sagidova, N. Sail, P. Saitta, B. Guimaraes, V. Salustino Mayordomo, C. Sanchez Sedes, B. Sanmartin Santacesaria, R. Rios, C. Santamarina Santimaria, M. Santovetti, E. Sarti, A. Satriano, C. Satta, A. Saunders, D. M. Savrina, D. Schiller, M. Schindler, H. Schlupp, M. Schmelling, M. Schmelzer, T. Schmidt, B. Schneider, O. Schopper, A. Schubiger, M. Schune, M. -H. Schwemmer, R. Sciascia, B. Sciubba, A. Semennikov, A. Serra, N. Serrano, J. Sestini, L. Seyfert, P. Shapkin, M. Shapoval, I. Shcheglov, Y. Shears, T. Shekhtman, L. Shevchenko, V. Shires, A. Siddi, B. G. Coutinho, R. Silva Simi, G. Sirendi, M. Skidmore, N. Skillicorn, I. Skwarnicki, T. Smith, E. Smith, I. T. Smith, J. Smith, M. Snoek, H. Sokoloff, M. D. Soler, F. J. P. Soomro, F. Souza, D. De Paula, B. Souza Spaan, B. Spradlin, P. Sridharan, S. Stagni, F. Stahl, M. Stahl, S. Stefkova, S. Steinkamp, O. Stenyakin, O. Stevenson, S. Stoica, S. Stone, S. Storaci, B. Stracka, S. Straticiuc, M. Straumann, U. Sun, L. Sutcliffe, W. Swientek, K. Swientek, S. Syropoulos, V. Szczekowski, M. Szczypka, P. Szumlak, T. T'Jampens, S. Tayduganov, A. Tekampe, T. Teklishyn, M. Tellarini, G. Teubert, F. Thomas, C. Thomas, E. van Tilburg, J. Tisserand, V. Tobin, M. Todd, J. Tolk, S. Tomassetti, L. Tonelli, D. Topp-Joergensen, S. Torr, N. Tournefier, E. Tourneur, S. Trabelsi, K. Tran, M. T. Tresch, M. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, A. Tsopelas, P. Tuning, N. Ukleja, A. Ustyuzhanin, A. Uwer, U. Vacca, C. Vagnoni, V. Valenti, G. Vallier, A. Gomez, R. Vazquez Regueiro, P. Vazquez Sierra, C. Vázquez Vecchi, S. Velthuis, J. J. Veltri, M. Veneziano, G. Vesterinen, M. Viaud, B. Vieira, D. Diaz, M. Vieites Vilasis-Cardona, X. Vollhardt, A. Volyanskyy, D. Voong, D. Vorobyev, A. Vorobyev, V. Voß, C. de Vries, J. A. Waldi, R. Wallace, C. Wallace, R. Walsh, J. Wandernoth, S. Wang, J. Ward, D. R. Watson, N. K. Websdale, D. Weiden, A. Whitehead, M. Wilkinson, G. Wilkinson, M. Williams, M. Williams, M. P. Williams, T. Wilson, F. F. Wimberley, J. Wishahi, J. Wislicki, W. Witek, M. Wormser, G. Wotton, S. A. Wright, S. Wyllie, K. Xie, Y. Xu, Z. Yang, Z. Yu, J. Yuan, X. Yushchenko, O. Zangoli, M. Zavertyaev, M. Zhang, L. Zhang, Y. Zhelezov, A. Zhokhov, A. Zhong, L. Zucchelli, S.
Source :
Phys. Rev. Lett. 115, 072001 (2015)
Publication Year :
2015
Abstract
Observations of exotic structures in the $J/\psi p$ channel, that we refer to as pentaquark-charmonium states, in $\Lambda_b^0\to J/\psi K^- p$ decays are presented. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 3/fb acquired with the LHCb detector from 7 and 8 TeV pp collisions. An amplitude analysis is performed on the three-body final-state that reproduces the two-body mass and angular distributions. To obtain a satisfactory fit of the structures seen in the $J/\psi p$ mass spectrum, it is necessary to include two Breit-Wigner amplitudes that each describe a resonant state. The significance of each of these resonances is more than 9 standard deviations. One has a mass of $4380\pm 8\pm 29$ MeV and a width of $205\pm 18\pm 86$ MeV, while the second is narrower, with a mass of $4449.8\pm 1.7\pm 2.5$ MeV and a width of $39\pm 5\pm 19$ MeV. The preferred $J^P$ assignments are of opposite parity, with one state having spin 3/2 and the other 5/2.<br />Comment: 48 pages, 18 figures including the supplementary material, v2 after referee's comments, now 19 figures