Precision measurement of the mass and lifetime of the $\Xi_b^0$ baryon
R. Aaij
,
Y. Amhis
(1)
,
S. Barsuk
(1)
,
M. Borsato
(1)
,
O. Callot
(1)
,
J. He
(1)
,
O. Kochebina
(1)
,
J. Lefrançois
(1)
,
F. Machefert
(1)
,
A. Martin Sanchez
(1)
,
M. Nicol
(1)
,
P. Robbe
(1)
,
M.-H. Schune
(1)
,
M. Teklishyn
(1)
,
A. Vallier
(1)
,
B. Viaud
(1)
,
E. Ben-Haim
(2)
,
M. Benayoun
(2)
,
P. David
(2)
,
L. del Buono
(2)
,
A. Martens
(2)
,
D.A. Milanes
(2)
,
F. Polci
(2)
,
Ziad Zj Ajaltouni
(3)
,
M. Baalouch
(3)
,
E. Cogneras
(3)
,
O. Deschamps
(3)
,
I. El Rifai
(3)
,
M. Grabalosa Gándara
(3)
,
Pierre Henrard
(3)
,
M. Hoballah
(3)
,
R. Lefèvre
(3)
,
J. Maratas
(3)
,
S. Monteil
(3)
,
V. Niess
(3)
,
Pascal Perret
(3)
,
Diego Alejandro Roa Romero
(3)
,
L. Beaucourt
(4)
,
D. Decamp
(4)
,
N. Déléage
(4)
,
Ph. Ghez
(4)
,
J.-P. Lees
(4)
,
J.F. Marchand
(4)
,
M.-N. Minard
(4)
,
B. Pietrzyk
(4)
,
W. Qian
(4)
,
S. t'Jampens
(4)
,
V. Tisserand
(4)
,
E. Tournefier
(4)
,
S. Akar
(5)
,
E. Aslanides
(5)
,
J. Cogan
(5)
,
W. Kanso
(5)
,
R. Legac
(5)
,
O. Leroy
(5)
,
G. Mancinelli
(5)
,
A. Mordà
(5, 6)
,
M. Perrin-Terrin
(5)
,
J. Serrano
(5)
,
A. Tsaregorodtsev
(5)
1
LAL -
Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
2 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
3 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
4 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
5 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
6 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
2 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
3 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
4 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
5 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
6 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
R. Aaij
- Fonction : Auteur
J. He
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756138
- ORCID : 0000-0001-8179-417X
L. del Buono
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742055
- IdHAL : luigi-del-buono
- ORCID : 0000-0003-4774-2194
- IdRef : 253135834
A. Martens
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738690
- IdHAL : aurelien-martens
Ziad Zj Ajaltouni
- Fonction : Auteur
- PersonId : 903794
E. Cogneras
- Fonction : Auteur
- PersonId : 743220
- IdHAL : eric-cogneras
- ORCID : 0000-0002-8933-9427
O. Deschamps
- Fonction : Auteur
- PersonId : 12089
- IdHAL : olivier-deschamps
- ORCID : 0000-0002-7047-6042
- IdRef : 161447368
Pierre Henrard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 829303
M. Hoballah
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1174785
- IdHAL : mostafa-adam-hoballah-hobart
- ORCID : 0000-0002-9018-1639
Pascal Perret
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739797
- IdHAL : pascal-perret
- ORCID : 0000-0002-5732-4343
Diego Alejandro Roa Romero
- Fonction : Auteur
- PersonId : 769524
- IdRef : 172096839
S. t'Jampens
- Fonction : Auteur
- PersonId : 736045
- IdHAL : stephane-tjampens
- ORCID : 0000-0003-4249-6641
J. Cogan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750510
- IdHAL : julien-cogan
- ORCID : 0000-0001-7194-7566
- IdRef : 078779014
O. Leroy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171866
- IdHAL : olivier-leroy
- ORCID : 0000-0002-2589-240X
- IdRef : 169871835
M. Perrin-Terrin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741779
- IdHAL : perrin-terrin
- ORCID : 0000-0002-3568-1956
- IdRef : 179269666
J. Serrano
- Fonction : Auteur
- PersonId : 175327
- IdHAL : justine-serrano
- ORCID : 0000-0003-2489-7812
- IdRef : 127525521
Résumé
Using a proton-proton collision data sample corresponding to an integrated luminosity of 3 fb$^{-1}$ collected by LHCb at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, about 3800 $\Xi_b^0\to\Xi_c^+\pi^-$, $\Xi_c^+\to pK^-\pi^+$ signal decays are reconstructed. From this sample, the first measurement of the $\Xi_b^0$ baryon lifetime is made, relative to that of the $\Lambda_b^0$ baryon. The mass differences $M(\Xi_b^0)-M(\Lambda_b^0)$ and $M(\Xi_c^+)-M(\Lambda_c^+)$ are also measured with precision more than four times better than the current world averages. The resulting values are $\frac{\tau_{\Xi_b^0}}{\tau_{\Lambda_b^0}} = 1.006\pm0.018\pm0.010$, $M(\Xi_b^0) - M(\Lambda_b^0) = 172.44\pm0.39\pm0.17 MeV/c^2$, $M(\Xi_c^+) - M(\Lambda_c^+) = 181.51\pm0.14\pm0.10 MeV/c^2$, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The relative rate of $\Xi_b^0$ to $\Lambda_b^0$ baryon production is measured to be $\frac{f_{\Xi_b^0}}{f_{\Lambda_b^0}}\frac{{\cal{B}}(\Xi_b^0\to\Xi_c^+\pi^-)}{{\cal{B}}(\Lambda_b^0\to\Lambda_c^+\pi^-)}\frac{{\cal{B}}(\Xi_c^+\to pK^-\pi^+)}{{\cal{B}}(\Lambda_c^+\to pK^-\pi^+)} = (1.88\pm0.04\pm0.03)\times10^{-2}$, where the first factor is the ratio of fragmentation fractions, $b\to\Xi_b^0$ relative to $b\to\Lambda_b^0$. Relative production rates as functions of transverse momentum and pseudorapidity are also presented.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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