Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Observation of two new excited ${\it\Xi}_b^0$ states decaying to ${\it\Lambda}_b^0 K^-\pi^+$
Authors :
LHCb collaboration Aaij, R. Abdelmotteleb, A. S. W. Beteta, C. Abellán Ackernley, T. Adeva, B. Adinolfi, M. Afsharnia, H. Agapopoulou, C. 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 Amato, S. Amey, J. L. Amhis, Y. An, L. Anderlini, L. 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. Rodriguez, P. Baladron Balagura, V. Baldini, W. Leite, J. Baptista Barbetti, M. Barlow, R. J. Barsuk, S. Barter, W. Bartolini, M. Baryshnikov, F. Basels, J. M. Bashir, S. Bassi, G. Batsukh, B. Battig, A. Bay, A. Beck, A. Becker, M. Bedeschi, F. Bediaga, I. Beiter, A. Belavin, V. Belin, S. Bellee, V. Belous, K. Belov, I. Belyaev, I. Bencivenni, G. Ben-Haim, E. Berezhnoy, A. Bernet, R. Berninghoff, D. Bernstein, H. C. Bertella, C. Bertolin, A. Betancourt, C. Betti, F. Bezshyiko, Ia. Bhasin, S. Bhom, J. Bian, L. Bieker, M. S. Bifani, S. Billoir, P. Birch, M. Bishop, F. C. R. Bitadze, A. Bizzeti, A. Bjørn, M. Blago, M. P. Blake, T. Blanc, F. Blusk, S. Bobulska, D. 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. Buonaura, A. Buonincontri, L. Burke, A. T. Burr, C. Bursche, A. Butkevich, A. Butter, J. S. Buytaert, J. Byczynski, W. Cadeddu, S. Cai, H. Calabrese, R. Calefice, L. Diaz, L. Calero Cali, S. Calladine, R. Calvi, M. Gomez, M. Calvo Magalhaes, P. Camargo Campana, P. Quezada, A. F. Campoverde Capelli, S. Capriotti, L. Carbone, A. Carboni, G. Cardinale, R. Cardini, A. Carli, I. Carniti, P. Carus, L. Akiba, K. Carvalho Vidal, A. Casais Casse, G. Cattaneo, M. Cavallero, G. Celani, S. Cerasoli, J. Cervenkov, D. Chadwick, A. J. Chapman, M. G. Charles, M. Charpentier, Ph. Chatzikonstantinidis, G. Barajas, C. A. Chavez Chefdeville, M. Chen, C. Chen, S. Chernov, A. Chobanova, V. Cholak, S. Chrzaszcz, M. Chubykin, A. Chulikov, V. Ciambrone, P. Cicala, M. F. Vidal, X. Cid Ciezarek, G. 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. Congedo, L. Contu, A. Cooke, N. Coombs, G. Corredoira, I. Corti, G. Sobral, C. M. Costa Couturier, B. Craik, D. C. Crkovská, J. Torres, M. Cruz Currie, R. Da Silva, C. L. Dadabaev, S. Dai, L. Dall'Occo, E. Dalseno, J. D'Ambrosio, C. Danilina, A. d'Argent, P. Davies, J. E. 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. Decamp, D. Dedu, V. Del Buono, L. Delaney, B. Dembinski, H. -P. Dendek, A. Denysenko, V. Derkach, D. Deschamps, O. Desse, F. Dettori, F. Dey, B. Di Cicco, A. Di Nezza, P. Didenko, S. Maronas, L. Dieste Dijkstra, H. Dobishuk, V. Dong, C. Donohoe, A. M. Dordei, F. Reis, A. C. dos Douglas, L. Dovbnya, A. Downes, A. G. Dudek, M. W. Dufour, L. Duk, V. Durante, P. Durham, J. M. Dutta, D. 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. Farry, S. Fazzini, D. Féo, M. Prieto, A. Fernandez Fernez, A. D. 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. Fitzgerald, D. S. Fitzpatrick, C. Fiutowski, T. Fkiaras, A. Fleuret, F. Fontana, M. Fontanelli, F. Forty, R. Foulds-Holt, D. Lima, V. Franco Sevilla, M. Franco Frank, M. Franzoso, E. Frau, G. Frei, C. Friday, D. A. Fu, J. Fuehring, Q. Gabriel, E. Torreira, A. Gallas Galli, D. 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. Gaspar, C. Geertsema, R. E. Gerick, D. Gerken, L. L. Gersabeck, E. Gersabeck, M. Gershon, T. Gerstel, D. Ghez, Ph. Giambastiani, L. Gibson, V. Giemza, H. K. Gilman, A. L. Giovannetti, M. Gioventù, A. Gironell, P. Gironella Giubega, L. Giugliano, C. Gizdov, K. Gkougkousis, E. L. Gligorov, V. V. Göbel, C. Golobardes, E. Golubkov, D. Golutvin, A. Gomes, A. Fernandez, S. Gomez Abrantes, F. Goncalves Goncerz, M. Gong, G. Gorbounov, P. Gorelov, I. V. Gotti, C. Govorkova, E. Grabowski, J. P. Grammatico, T. Cardoso, L. A. Granado Graugés, E. Graverini, E. Graziani, G. Grecu, A. Greeven, L. M. Grieser, N. A. Grillo, L. Gromov, S. Cazon, B. R. Gruberg Gu, C. Guarise, M. Guittiere, M. Günther, P. A. Gushchin, E. Guth, A. Guz, Y. Gys, T. Hadavizadeh, T. Haefeli, G. Haen, C. Haimberger, J. Halewood-leagas, T. Hamilton, P. M. Hammerich, J. P. Han, Q. Han, X. Hancock, T. H. Hansmann-Menzemer, S. Harnew, N. Harrison, T. 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. Hou, R. Hou, Y. Hu, J. Hu, W. Hu, X. Huang, W. Huang, X. Hulsbergen, W. Hunter, R. J. Hushchyn, M. Hutchcroft, D. Hynds, D. Ibis, P. Idzik, M. Ilin, D. Ilten, P. Inglessi, A. Ishteev, A. Ivshin, K. Jacobsson, R. Jage, H. 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. Kadavath, S. H. Kalavan Kandybei, S. Kang, Y. Karacson, M. Karpov, M. Keizer, F. Keller, D. M. Kenzie, M. Ketel, T. Khanji, B. Kharisova, A. Kholodenko, S. Kirn, T. Kirsebom, V. S. Kitouni, O. Klaver, S. Kleijne, N. Klimaszewski, K. Kmiec, M. R. 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. Langer, J. Lantwin, O. Latham, T. Lazzari, F. Gac, R. Le Lee, S. H. Lefèvre, R. Leflat, A. Legotin, S. Leroy, O. Lesiak, T. Leverington, B. Li, H. Li, P. Li, S. Li, Y. Li, Z. Liang, X. Lin, T. Lindner, R. Lisovskyi, V. Litvinov, R. Liu, G. Liu, H. Liu, Q. Liu, S. Salvia, A. Lobo Loi, A. Castro, J. Lomba Longstaff, I. Lopes, J. H. Solino, S. Lopez Lovell, G. H. Lu, Y. Lucarelli, C. Lucchesi, D. Luchuk, S. Martinez, M. Lucio Lukashenko, V. Luo, Y. Lupato, A. Luppi, E. Lupton, O. Lusiani, A. Lyu, X. Ma, L. Ma, R. Maccolini, S. Machefert, F. Maciuc, F. Macko, V. Mackowiak, P. Maddrell-Mander, S. Madejczyk, O. Mohan, L. R. Madhan Maev, O. Maevskiy, A. Maisuzenko, D. Majewski, M. W. Malczewski, J. J. Malde, S. Malecki, B. Malinin, A. Maltsev, T. Malygina, H. Manca, G. Mancinelli, G. Manuzzi, D. Marangotto, D. Maratas, J. Marchand, J. F. Marconi, U. Mariani, S. Benito, C. Marin Marinangeli, M. Marks, J. Marshall, A. M. Marshall, P. J. Martelli, G. 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. Mauricio, J. Mazurek, M. McCann, M. Mcconnell, L. Mcgrath, T. H. Mchugh, N. T. McNab, A. McNulty, R. Mead, J. V. Meadows, B. Meier, G. Meinert, N. Melnychuk, D. Meloni, S. Merk, M. Merli, A. Garcia, L. Meyer Mikhasenko, M. Milanes, D. A. Millard, E. Milovanovic, M. Minard, M. -N. Minotti, A. 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. 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. Normand, C. Nunez, C. Oblakowska-Mucha, A. Obraztsov, V. Oeser, T. O'Hanlon, D. P. Okamura, S. Oldeman, R. Oliva, F. Olivares, M. E. Onderwater, C. J. G. O'Neil, R. H. Ossowska, A. Goicochea, J. M. Otalora Ovsiannikova, T. Owen, P. Oyanguren, A. Padeken, K. O. 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. Passalacqua, B. Passaleva, G. Pastore, A. Patel, M. Patrignani, C. Pawley, C. J. Pearce, A. Pellegrino, A. Altarelli, M. Pepe Perazzini, S. Pereima, D. Castro, A. Pereiro Perret, P. Petric, M. Petridis, K. Petrolini, A. Petrov, A. Petrucci, S. Petruzzo, M. Pham, T. T. H. Philippov, A. Pica, L. Piccini, M. Pietrzyk, B. Pietrzyk, G. Pili, M. Pinci, D. Pisani, F. Pizzichemi, M. K, Resmi P. Placinta, V. Plews, J. Casasus, M. Plo Polci, F. Lener, M. Poli Poliakova, M. Poluektov, A. Polukhina, N. Polyakov, I. Polycarpo, E. Ponce, S. Popov, D. Popov, S. Poslavskii, S. Prasanth, K. Promberger, L. Prouve, C. Pugatch, V. Puill, V. Pullen, H. Punzi, G. Qi, H. Qian, W. Qin, J. Qin, N. 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. Rinnert, K. Robbe, P. Robertson, G. Rodrigues, A. B. Rodrigues, E. Lopez, J. A. Rodriguez Rodriguez, E. R. R. Rodriguez Rollings, A. Roloff, P. Romanovskiy, V. Lamas, M. Romero Vidal, A. Romero Roth, J. D. Rotondo, M. Rudolph, M. S. Ruf, T. Fernandez, R. A. Ruiz Vidal, J. Ruiz Ryzhikov, A. Ryzka, J. Silva, J. J. Saborido Sagidova, N. Sahoo, N. Saitta, B. Salomoni, M. Gras, C. Sanchez Santacesaria, R. Rios, C. Santamarina Santimaria, M. Santovetti, E. Saranin, D. Sarpis, G. Sarpis, M. Sarti, A. Satriano, C. Satta, A. Saur, M. Savrina, D. Sazak, H. Smead, L. G. Scantlebury Scarabotto, A. Schael, S. Scherl, S. Schiller, M. Schindler, H. Schmelling, M. Schmidt, B. Schmitt, S. Schneider, O. Schopper, A. Schubiger, M. Schulte, S. Schune, M. H. Schwemmer, R. Sciascia, B. Sellam, S. Semennikov, A. Soares, M. Senghi Sergi, A. Serra, N. Sestini, L. Seuthe, A. Shang, Y. Shangase, D. M. Shapkin, M. Shchemerov, I. Shchutska, L. Shears, T. Shekhtman, L. Shen, Z. Shevchenko, V. Shields, E. B. Shimizu, Y. Shmanin, E. Shupperd, J. D. Siddi, B. G. Coutinho, R. Silva Simi, G. Simone, S. Skidmore, N. Skwarnicki, T. Slater, M. W. Slazyk, I. 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. Stanislaus, S. Steinkamp, O. Stenyakin, O. Stevens, H. Stone, S. Straticiuc, M. Strekalina, D. Suljik, F. Sun, J. Sun, L. Sun, Y. Svihra, P. Swallow, P. N. Swientek, K. Szabelski, A. Szumlak, T. Szymanski, M. Taneja, S. Tanner, A. R. Tat, M. D. Terentev, A. Teubert, F. Thomas, E. Thompson, D. J. D. Thomson, K. A. Tisserand, V. T'Jampens, S. Tobin, M. Tomassetti, L. Tong, X. Machado, D. Torres Tou, D. Y. Tran, M. T. Trifonova, E. Trippl, C. Tuci, G. Tully, A. Tuning, N. Ukleja, A. Unverzagt, D. J. Ursov, E. Usachov, A. Ustyuzhanin, A. Uwer, U. Vagner, A. Vagnoni, V. Valassi, A. Valenti, G. Canudas, N. Valls van Beuzekom, M. Van Dijk, M. 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 Villa, A. Vincent, P. Volle, F. C. Bruch, D. Vom Vorobyev, A. Vorobyev, V. Voropaev, N. Vos, K. Waldi, R. Walsh, J. Wang, C. Wang, J. Wang, M. Wang, R. Wang, Y. Wang, Z. Ward, J. A. Watson, N. K. Weber, S. G. Websdale, D. Weisser, C. Westhenry, B. D. C. White, D. J. Whitehead, M. Wiederhold, A. R. 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. Xu, A. Xu, J. Xu, L. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Yang, D. Yang, S. Yang, Y. Yang, Z. Yao, Y. Yeomans, L. E. Yin, H. Yu, J. Yuan, X. Yushchenko, O. Zaffaroni, E. Zavertyaev, M. Zdybal, M. Zenaiev, O. Zeng, M. Zhang, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, Y. Zharkova, A. Zhelezov, A. Zheng, Y. Zhou, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhovkovska, V. Zhu, X. Zhu, Z. Zhukov, V. Zonneveld, J. B. Zou, Q. Zucchelli, S. Zuliani, D. Zunica, G.
Source :
Phys. Rev. Lett. 128, 162001 (2022)
Publication Year :
2021
Abstract
Two narrow resonant states are observed in the ${\it\Lambda}_b^0 K^-\pi^+$ mass spectrum using a data sample of proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13$~\rm TeV$, collected by the LHCb experiment and corresponding to an integrated luminosity of $6~{\rm fb}^{-1}$. The minimal quark content of the ${\it\Lambda}_b^0 K^-\pi^+$ system indicates that these are excited ${\it\Xi}_b^0$ baryons. The masses of the ${\it\Xi}_b(6327)^0$ and ${\it\Xi}_b(6333)^0$ states are $m({\it\Xi}_b(6327)^0) = 6327.28 ^{\,+\,0.23}_{\,-\,0.21} \pm 0.12 \pm 0.24~{\rm MeV}$ and $m({\it\Xi}_b(6333)^0) = 6332.69 ^{\,+\,0.17}_{\,-\,0.18} \pm 0.03 \pm 0.22~{\rm MeV}$, respectively, with a mass splitting of $\Delta m = 5.41 ^{\,+\,0.26}_{\,-\,0.27} \pm 0.12 ~{\rm MeV}$, where the uncertainties are statistical, systematic and due to the ${\it\Lambda}_b^0$ mass measurement. The measured natural widths of these states are consistent with zero, with upper limits of $\Gamma({\it\Xi}_b(6327)^0)<2.20~(2.56) ~{\rm MeV}$ and $\Gamma({\it\Xi}_b(6333)^0)<1.60~(1.92) ~{\rm MeV}$ at a $90\%~(95\%)$ credibility level. The significance of the two-peak hypothesis is larger than nine (five) Gaussian standard deviations compared to the no-peak (one-peak) hypothesis. The masses, widths and resonant structure of the new states are in good agreement with the expectations for a doublet of 1$D$ ${\it\Xi}_b^0$ resonances.<br />Comment: All figures and tables, along with any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2021-025.html