Back to Search Start Over

Study of the $\psi_2(3823)$ and $\chi_{c1}(3872)$ states in $B^+ \rightarrow \left( J\psi\pi^+\pi^-\right)K^+$ decays

Authors :
LHCb collaboration
Aaij, R.
Beteta, C. Abellán
Ackernley, T.
Adeva, B.
Adinolfi, M.
Afsharnia, H.
Aidala, C. A.
Aiola, S.
Ajaltouni, Z.
Akar, S.
Albrecht, J.
Alessio, F.
Alexander, M.
Albero, A. Alfonso
Aliouche, Z.
Alkhazov, G.
Cartelle, P. Alvarez
Alves Jr, A. A.
Amato, S.
Amhis, Y.
An, L.
Anderlini, L.
Andreassi, G.
Andreianov, A.
Andreotti, M.
Archilli, F.
Artamonov, A.
Artuso, M.
Arzymatov, K.
Aslanides, E.
Atzeni, M.
Audurier, B.
Bachmann, S.
Bachmayer, M.
Back, J. J.
Baker, S.
Rodriguez, P. Baladron
Balagura, V.
Baldini, W.
Leite, J. Baptista
Barlow, R. J.
Barsuk, S.
Barter, W.
Bartolini, M.
Baryshnikov, F.
Basels, J. M.
Bassi, G.
Batozskaya, V.
Batsukh, B.
Battig, A.
Bay, A.
Becker, M.
Bedeschi, F.
Bediaga, I.
Beiter, A.
Belavin, V.
Belin, S.
Bellee, V.
Belous, K.
Belyaev, I.
Bencivenni, G.
Ben-Haim, E.
Berezhnoy, A.
Bernet, R.
Berninghoff, D.
Bernstein, H. C.
Bertella, C.
Bertholet, E.
Bertolin, A.
Betancourt, C.
Betti, F.
Bettler, M. O.
Bezshyiko, Ia.
Bhasin, S.
Bhom, J.
Bian, L.
Bieker, M. S.
Bifani, S.
Billoir, P.
Bishop, F. C. R.
Bizzeti, A.
Bjørn, M.
Blago, M. P.
Blake, T.
Blanc, F.
Blusk, S.
Bobulska, D.
Bocci, V.
Boelhauve, J. A.
Garcia, O. Boente
Boettcher, T.
Boldyrev, A.
Bondar, A.
Bondar, N.
Borghi, S.
Borisyak, M.
Borsato, M.
Borsuk, J. T.
Bouchiba, S. A.
Bowcock, T. J. V.
Boyer, A.
Bozzi, C.
Bradley, M. J.
Braun, S.
Rodriguez, A. Brea
Brodski, M.
Brodzicka, J.
Gonzalo, A. Brossa
Brundu, D.
Buchanan, E.
Buonaura, A.
Burr, C.
Bursche, A.
Butkevich, A.
Butter, J. S.
Buytaert, J.
Byczynski, W.
Cadeddu, S.
Cai, H.
Calabrese, R.
Diaz, L. Calero
Cali, S.
Calladine, R.
Calvi, M.
Gomez, M. Calvo
Magalhaes, P. Camargo
Camboni, A.
Campana, P.
Perez, D. H. Campora
Quezada, A. F. Campoverde
Capelli, S.
Capriotti, L.
Carbone, A.
Carboni, G.
Cardinale, R.
Cardini, A.
Carli, I.
Carniti, P.
Akiba, K. Carvalho
Vidal, A. Casais
Casse, G.
Cattaneo, M.
Cavallero, G.
Celani, S.
Cenci, R.
Cerasoli, J.
Chadwick, A. J.
Chapman, M. G.
Charles, M.
Charpentier, Ph.
Chatzikonstantinidis, G.
Chefdeville, M.
Chen, C.
Chen, S.
Chernov, A.
Chitic, S. -G.
Chobanova, V.
Cholak, S.
Chrzaszcz, M.
Chubykin, A.
Chulikov, V.
Ciambrone, P.
Cicala, M. F.
Vidal, X. Cid
Ciezarek, G.
Cindolo, F.
Clarke, P. E. L.
Clemencic, M.
Cliff, H. V.
Closier, J.
Cobbledick, J. L.
Coco, V.
Coelho, J. A. B.
Cogan, J.
Cogneras, E.
Cojocariu, L.
Collins, P.
Colombo, T.
Contu, A.
Cooke, N.
Coombs, G.
Coquereau, S.
Corti, G.
Sobral, C. M. Costa
Couturier, B.
Craik, D. C.
Crkovská, J.
Torres, M. Cruz
Currie, R.
Da Silva, C. L.
Dall'Occo, E.
Dalseno, J.
D'Ambrosio, C.
Danilina, A.
d'Argent, P.
Davis, A.
Francisco, O. De Aguiar
De Bruyn, K.
De Capua, S.
De Cian, M.
De Miranda, J. M.
De Paula, L.
De Serio, M.
De Simone, D.
De Simone, P.
de Vries, J. A.
Dean, C. T.
Dean, W.
Decamp, D.
Del Buono, L.
Delaney, B.
Dembinski, H. -P.
Dendek, A.
Denysenko, V.
Derkach, D.
Deschamps, O.
Desse, F.
Dettori, F.
Dey, B.
Di Canto, A.
Di Nezza, P.
Didenko, S.
Dijkstra, H.
Dobishuk, V.
Donohoe, A. M.
Dordei, F.
Dorigo, M.
Reis, A. C. dos
Douglas, L.
Dovbnya, A.
Downes, A. G.
Dreimanis, K.
Dudek, M. W.
Dufour, L.
Durante, P.
Durham, J. M.
Dutta, D.
Dziewiecki, M.
Dziurda, A.
Dzyuba, A.
Easo, S.
Egede, U.
Egorychev, V.
Eidelman, S.
Eisenhardt, S.
Ek-In, S.
Eklund, L.
Ely, S.
Ene, A.
Epple, E.
Escher, S.
Eschle, J.
Esen, S.
Evans, T.
Falabella, A.
Fan, J.
Fan, Y.
Fang, B.
Farley, N.
Farry, S.
Fazzini, D.
Fedin, P.
Féo, M.
Declara, P. Fernandez
Prieto, A. Fernandez
Ferrari, F.
Lopes, L. Ferreira
Rodrigues, F. Ferreira
Sole, S. Ferreres
Ferrillo, M.
Ferro-Luzzi, M.
Filippov, S.
Fini, R. A.
Fiorini, M.
Firlej, M.
Fischer, K. M.
Fitzpatrick, C.
Fiutowski, T.
Fleuret, F.
Fontana, M.
Fontanelli, F.
Forty, R.
Lima, V. Franco
Sevilla, M. Franco
Frank, M.
Franzoso, E.
Frau, G.
Frei, C.
Friday, D. A.
Fu, J.
Fuehring, Q.
Funk, W.
Gabriel, E.
Gaintseva, T.
Torreira, A. Gallas
Galli, D.
Gallorini, S.
Gambetta, S.
Gan, Y.
Gandelman, M.
Gandini, P.
Gao, Y.
Garau, M.
Martin, L. M. Garcia
Moreno, P. Garcia
Pardiñas, J. García
Plana, B. Garcia
Rosales, F. A. Garcia
Garrido, L.
Gascon, D.
Gaspar, C.
Geertsema, R. E.
Gerick, D.
Gersabeck, E.
Gersabeck, M.
Gershon, T.
Gerstel, D.
Ghez, Ph.
Gibson, V.
Gioventù, A.
Gironell, P. Gironella
Giubega, L.
Giugliano, C.
Gizdov, K.
Gligorov, V. V.
Göbel, C.
Golobardes, E.
Golubkov, D.
Golutvin, A.
Gomes, A.
Goncerz, M.
Gorbounov, P.
Gorelov, I. V.
Gotti, C.
Govorkova, E.
Grabowski, J. P.
Diaz, R. Graciani
Grammatico, T.
Cardoso, L. A. Granado
Graugés, E.
Graverini, E.
Graziani, G.
Grecu, A.
Greeven, L. M.
Griffith, P.
Grillo, L.
Gruber, L.
Cazon, B. R. Gruberg
Gu, C.
Guarise, M.
Günther, P. A.
Gushchin, E.
Guth, A.
Guz, Yu.
Gys, T.
Hadavizadeh, T.
Haefeli, G.
Haen, C.
Haines, S. C.
Hamilton, P. M.
Han, Q.
Han, X.
Hancock, T. H.
Hansmann-Menzemer, S.
Harnew, N.
Harrison, T.
Hart, R.
Hasse, C.
Hatch, M.
He, J.
Hecker, M.
Heijhoff, K.
Heinicke, K.
Hennequin, A. M.
Hennessy, K.
Henry, L.
Heuel, J.
Hicheur, A.
Hill, D.
Hilton, M.
Hollitt, S. E.
Hopchev, P. H.
Hu, J.
Hu, W.
Huang, W.
Hulsbergen, W.
Humair, T.
Hunter, R. J.
Hushchyn, M.
Hutchcroft, D.
Hynds, D.
Ibis, P.
Idzik, M.
Ilin, D.
Ilten, P.
Inglessi, A.
Ivshin, K.
Jacobsson, R.
Jakobsen, S.
Jans, E.
Jashal, B. K.
Jawahery, A.
Jevtic, V.
Jiang, F.
John, M.
Johnson, D.
Jones, C. R.
Jones, T. P.
Jost, B.
Jurik, N.
Kandybei, S.
Kang, Y.
Karacson, M.
Kariuki, J. M.
Kazeev, N.
Kecke, M.
Keizer, F.
Kelsey, M.
Kenzie, M.
Ketel, T.
Khanji, B.
Kharisova, A.
Kim, K. E.
Kirn, T.
Kirsebom, V. S.
Kitouni, O.
Klaver, S.
Klimaszewski, K.
Koliiev, S.
Kondybayeva, A.
Konoplyannikov, A.
Kopciewicz, P.
Kopecna, R.
Koppenburg, P.
Korolev, M.
Kostiuk, I.
Kot, O.
Kotriakhova, S.
Kravchenko, P.
Kravchuk, L.
Krawczyk, R. D.
Kreps, M.
Kress, F.
Kretzschmar, S.
Krokovny, P.
Krupa, W.
Krzemien, W.
Kucewicz, W.
Kucharczyk, M.
Kudryavtsev, V.
Kuindersma, H. S.
Kunde, G. J.
Kvaratskheliya, T.
Lacarrere, D.
Lafferty, G.
Lai, A.
Lampis, A.
Lancierini, D.
Lane, J. J.
Lane, R.
Lanfranchi, G.
Langenbruch, C.
Lantwin, O.
Latham, T.
Lazzari, F.
Gac, R. Le
Lee, S. H.
Lefèvre, R.
Leflat, A.
Leroy, O.
Lesiak, T.
Leverington, B.
Li, H.
Li, L.
Li, P.
Li, X.
Li, Y.
Li, Z.
Liang, X.
Lin, T.
Lindner, R.
Lisovskyi, V.
Litvinov, R.
Liu, G.
Liu, H.
Liu, S.
Liu, X.
Loi, A.
Castro, J. Lomba
Longstaff, I.
Lopes, J. H.
Loustau, G.
Lovell, G. H.
Lu, Y.
Lucchesi, D.
Luchuk, S.
Martinez, M. Lucio
Lukashenko, V.
Luo, Y.
Lupato, A.
Luppi, E.
Lupton, O.
Lusiani, A.
Lyu, X.
Ma, L.
Maccolini, S.
Machefert, F.
Maciuc, F.
Macko, V.
Mackowiak, P.
Maddrell-Mander, S.
Mohan, L. R. Madhan
Maev, O.
Maevskiy, A.
Maisuzenko, D.
Majewski, M. W.
Malde, S.
Malecki, B.
Malinin, A.
Maltsev, T.
Malygina, H.
Manca, G.
Mancinelli, G.
Escalero, R. Manera
Manuzzi, D.
Marangotto, D.
Maratas, J.
Marchand, J. F.
Marconi, U.
Mariani, S.
Benito, C. Marin
Marinangeli, M.
Marino, P.
Marks, J.
Marshall, P. J.
Martellotti, G.
Martinazzoli, L.
Martinelli, M.
Santos, D. Martinez
Vidal, F. Martinez
Massafferri, A.
Materok, M.
Matev, R.
Mathad, A.
Mathe, Z.
Matiunin, V.
Matteuzzi, C.
Mattioli, K. R.
Mauri, A.
Maurice, E.
Mazurek, M.
McCann, M.
Mcconnell, L.
Mcgrath, T. H.
McNab, A.
McNulty, R.
Mead, J. V.
Meadows, B.
Meaux, C.
Meier, G.
Meinert, N.
Melnychuk, D.
Meloni, S.
Merk, M.
Merli, A.
Garcia, L. Meyer
Mikhasenko, M.
Milanes, D. A.
Millard, E.
Minard, M. -N.
Mineev, O.
Minzoni, L.
Mitchell, S. E.
Mitreska, B.
Mitzel, D. S.
Mödden, A.
Mohammed, R. A.
Moise, R. D.
Mombächer, T.
Monroy, I. A.
Monteil, S.
Morandin, M.
Morello, G.
Morello, M. J.
Moron, J.
Morris, A. B.
Morris, A. G.
Mountain, R.
Mu, H.
Muheim, F.
Mukherjee, M.
Mulder, M.
Müller, D.
Müller, K.
Murphy, C. H.
Murray, D.
Muzzetto, P.
Naik, P.
Nakada, T.
Nandakumar, R.
Nanut, T.
Nasteva, I.
Needham, M.
Neri, I.
Neri, N.
Neubert, S.
Neufeld, N.
Newcombe, R.
Nguyen, T. D.
Nguyen-Mau, C.
Niel, E. M.
Nieswand, S.
Nikitin, N.
Nolte, N. S.
Nunez, C.
Oblakowska-Mucha, A.
Obraztsov, V.
Ogilvy, S.
O'Hanlon, D. P.
Oldeman, R.
Onderwater, C. J. G.
Osborn, J. D.
Ossowska, A.
Goicochea, J. M. Otalora
Ovsiannikova, T.
Owen, P.
Oyanguren, A.
Pagare, B.
Pais, P. R.
Pajero, T.
Palano, A.
Palutan, M.
Pan, Y.
Panshin, G.
Papanestis, A.
Pappagallo, M.
Pappalardo, L. L.
Pappenheimer, C.
Parker, W.
Parkes, C.
Parkinson, C. J.
Passaleva, G.
Pastore, A.
Patel, M.
Patrignani, C.
Pearce, A.
Pellegrino, A.
Altarelli, M. Pepe
Perazzini, S.
Pereima, D.
Perret, P.
Petridis, K.
Petrolini, A.
Petrov, A.
Petrucci, S.
Petruzzo, M.
Philippov, A.
Pica, L.
Pietrzyk, B.
Pietrzyk, G.
Pili, M.
Pinci, D.
Pinzino, J.
Pisani, F.
Piucci, A.
Placinta, V.
Playfer, S.
Plews, J.
Casasus, M. Plo
Polci, F.
Lener, M. Poli
Poliakova, M.
Poluektov, A.
Polukhina, N.
Polyakov, I.
Polycarpo, E.
Pomery, G. J.
Ponce, S.
Popov, A.
Popov, D.
Popov, S.
Poslavskii, S.
Prasanth, K.
Promberger, L.
Prouve, C.
Pugatch, V.
Navarro, A. Puig
Pullen, H.
Punzi, G.
Qian, W.
Qin, J.
Quagliani, R.
Quintana, B.
Raab, N. V.
Trejo, R. I. Rabadan
Rachwal, B.
Rademacker, J. H.
Rama, M.
Pernas, M. Ramos
Rangel, M. S.
Ratnikov, F.
Raven, G.
Reboud, M.
Redi, F.
Reiss, F.
Alepuz, C. Remon
Ren, Z.
Renaudin, V.
Ribatti, R.
Ricciardi, S.
Richards, D. S.
Rinnert, K.
Robbe, P.
Robert, A.
Robertson, G.
Rodrigues, A. B.
Rodrigues, E.
Lopez, J. A. Rodriguez
Roehrken, M.
Rollings, A.
Romanovskiy, V.
Lamas, M. Romero
Vidal, A. Romero
Roth, J. D.
Rotondo, M.
Rudolph, M. S.
Ruf, T.
Vidal, J. Ruiz
Ryzhikov, A.
Ryzka, J.
Silva, J. J. Saborido
Sagidova, N.
Sahoo, N.
Saitta, B.
Gras, C. Sanchez
Mayordomo, C. Sanchez
Santacesaria, R.
Rios, C. Santamarina
Santimaria, M.
Santovetti, E.
Sarpis, G.
Sarpis, M.
Sarti, A.
Satriano, C.
Satta, A.
Saur, M.
Savrina, D.
Sazak, H.
Smead, L. G. Scantlebury
Schael, S.
Schellenberg, M.
Schiller, M.
Schindler, H.
Schmelling, M.
Schmelzer, T.
Schmidt, B.
Schneider, O.
Schopper, A.
Schreiner, H. F.
Schubiger, M.
Schulte, S.
Schune, M. H.
Schwemmer, R.
Sciascia, B.
Sciubba, A.
Sellam, S.
Semennikov, A.
Sergi, A.
Serra, N.
Serrano, J.
Sestini, L.
Seuthe, A.
Seyfert, P.
Shangase, D. M.
Shapkin, M.
Shchutska, L.
Shears, T.
Shekhtman, L.
Shevchenko, V.
Shields, E. B.
Shmanin, E.
Shupperd, J. D.
Siddi, B. G.
Coutinho, R. Silva
de Oliveira, L. Silva
Simi, G.
Simone, S.
Skiba, I.
Skidmore, N.
Skwarnicki, T.
Slater, M. W.
Smallwood, J. C.
Smeaton, J. G.
Smetkina, A.
Smith, E.
Smith, M.
Snoch, A.
Soares, M.
Lavra, L. Soares
Sokoloff, M. D.
Soler, F. J. P.
Solovev, A.
Solovyev, I.
De Almeida, F. L. Souza
De Paula, B. Souza
Spaan, B.
Norella, E. Spadaro
Spradlin, P.
Stagni, F.
Stahl, M.
Stahl, S.
Stefko, P.
Steinkamp, O.
Stemmle, S.
Stenyakin, O.
Stevens, H.
Stone, S.
Stracka, S.
Stramaglia, M. E.
Straticiuc, M.
Strekalina, D.
Strokov, S.
Suljik, F.
Sun, J.
Sun, L.
Sun, Y.
Svihra, P.
Swallow, P. N.
Swientek, K.
Szabelski, A.
Szumlak, T.
Szymanski, M.
Taneja, S.
Tang, Z.
Tekampe, T.
Teubert, F.
Thomas, E.
Thomson, K. A.
Tilley, M. J.
Tisserand, V.
T'Jampens, S.
Tobin, M.
Tolk, S.
Tomassetti, L.
Machado, D. Torres
Tou, D. Y.
Traill, M.
Tran, M. T.
Trifonova, E.
Trippl, C.
Tsaregorodtsev, A.
Tuci, G.
Tully, A.
Tuning, N.
Ukleja, A.
Unverzagt, D. J.
Usachov, A.
Ustyuzhanin, A.
Uwer, U.
Vagner, A.
Vagnoni, V.
Valassi, A.
Valenti, G.
van Beuzekom, M.
Van Hecke, H.
van Herwijnen, E.
Van Hulse, C. B.
van Veghel, M.
Gomez, R. Vazquez
Regueiro, P. Vazquez
Sierra, C. Vázquez
Vecchi, S.
Velthuis, J. J.
Veltri, M.
Venkateswaran, A.
Veronesi, M.
Vesterinen, M.
Vieira, D.
Diaz, M. Vieites
Viemann, H.
Vilasis-Cardona, X.
Figueras, E. Vilella
Vincent, P.
Vitali, G.
Vitkovskiy, A.
Vollhardt, A.
Bruch, D. Vom
Vorobyev, A.
Vorobyev, V.
Voropaev, N.
Waldi, R.
Walsh, J.
Wang, J.
Wang, M.
Wang, R.
Wang, Y.
Wang, Z.
Ward, D. R.
Wark, H. M.
Watson, N. K.
Weber, S. G.
Websdale, D.
Weisser, C.
Westhenry, B. D. C.
White, D. J.
Whitehead, M.
Wiedner, D.
Wilkinson, G.
Wilkinson, M.
Williams, I.
Williams, M.
Williams, M. R. J.
Wilson, F. F.
Wislicki, W.
Witek, M.
Witola, L.
Wormser, G.
Wotton, S. A.
Wu, H.
Wyllie, K.
Xiang, Z.
Xiao, D.
Xie, Y.
Xing, H.
Xu, A.
Xu, J.
Xu, L.
Xu, M.
Xu, Q.
Xu, Z.
Yang, D.
Yang, Y.
Yang, Z.
Yao, Y.
Yeomans, L. E.
Yin, H.
Yu, J.
Yuan, X.
Yushchenko, O.
Zarebski, K. A.
Zavertyaev, M.
Zdybal, M.
Zenaiev, O.
Zeng, M.
Zhang, D.
Zhang, L.
Zhang, S.
Zhang, Y.
Zhelezov, A.
Zheng, Y.
Zhou, X.
Zhou, Y.
Zhu, X.
Zhukov, V.
Zonneveld, J. B.
Zucchelli, S.
Zuliani, D.
Zunica, G.
Source :
JHEP 08 (2020) 123
Publication Year :
2020

Abstract

The decays $B^+\rightarrow J/\psi \pi^+ \pi^- K^+$ are studied using a data set corresponding to an integrated luminosity of 9fb$^{-1}$ collected with the LHCb detector in proton-proton collisions between 2011 and 2018. Precise measurements of the ratios of branching fractions with the intermediate $\psi_2(3823)$, $\chi_{c1}(3872)$ and $\psi(2S)$ states are reported. The decay of $B^+\rightarrow \psi_2(3823)K^+$ with $\psi_2(3823)\rightarrow J\psi\pi^+\pi^-$ is observed for the first time with a significance of 5.1 standard deviations. The mass differences between the $\psi_2(3823)$, $\chi_{c1}(3872)$ and $\psi(2S)$ states are measured to be $$ \begin{array}{rcl} m_{\chi_{c1(3872)}} - m_{\psi_2(3823)} &= & 47.50 \pm 0.53 \pm 0.13\,\mathrm{MeV/}c^2\,, \\ m_{\psi_2(3823)} - m_{\psi(2S)} &= & 137.98 \pm 0.53 \pm 0.14\,\mathrm{MeV/}c^2\,, \\ m_{\chi_{c1}(3872)} - m_{\psi(2S)} &= & 185.49 \pm 0.06 \pm 0.03\,\mathrm{MeV/}c^2\,, \end{array} $$ resulting in the most precise determination of the $\chi_{c1}(3782)$ mass. The width of the $\psi_2(3823)$ state is found to be below 5.2MeV at 90\% confidence level. The Breit-Wigner width of the $\chi_{c1}(3872)$ state is measured to be $$ \Gamma^{\mathrm{BW}}_{\chi_{c1}(3872)} = 0.96^{+0.19}_{-0.18}\pm0.21 \mathrm{MeV},$$ which is inconsistent with zero by 5.5 standard deviations.<br />Comment: 26 pages, 3 figures. All figures and tables, along with any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2020-009.html (LHCb public pages). arXiv admin note: text overlap with arXiv:2011.01867

Subjects

Subjects :
High Energy Physics - Experiment

Details

Database :
arXiv
Journal :
JHEP 08 (2020) 123
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2005.13422
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1007/JHEP08(2020)123