Repository logo
 

Evidence for the decays B0→D¯(*)0ϕ and updated measurements of the branching fractions of the Bs0→D¯(*)0ϕ decays

Published version
Peer-reviewed

Repository DOI


Change log

Authors

Aaij, R 
Abdelmotteleb, ASW 
Abellan Beteta, C 
Abudinén, F 
Ackernley, T 

Abstract

jats:titleAjats:scbstract</jats:sc> </jats:title>jats:pEvidence for the decays jats:italicB</jats:italic>jats:sup0</jats:sup>jats:italic→</jats:italic>jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \overline{D} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>jats:sup0</jats:sup>jats:italicϕ</jats:italic> and jats:italicB</jats:italic>jats:sup0</jats:sup>jats:italic→</jats:italic>jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \overline{D} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>jats:sup*0</jats:sup>jats:italicϕ</jats:italic> is reported with a significance of 3.6 jats:italicσ</jats:italic> and 4.3 jats:italicσ</jats:italic>, respectively. The analysis employs jats:italicpp</jats:italic> collision data at centre-of-mass energies jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \sqrt{s} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msqrt mml:mis</mml:mi> </mml:msqrt> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> = 7, 8 and 13 TeV collected by the LHCb detector and corresponding to an integrated luminosity of 9 fbjats:supjats:italic−</jats:italic>1</jats:sup>. The branching fractions are measured to bejats:disp-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\displaystyle \begin{array}{l}\mathcal{B}\left({B}^0\to {\overline{D}}^0\phi \right)=\left(7.7\pm 2.1\pm 0.7\pm 0.7\right)\times {10}^{-7},\ {}\mathcal{B}\left({B}^0\to {\overline{D}}^{\ast 0}\phi \right)=\left(2.2\pm 0.5\pm 0.2\pm 0.2\right)\times {10}^{-6}.\end{array}} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mtable mml:mtr mml:mtd mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msup mml:miB</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:miϕ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mfenced mml:mrow mml:mn7.7</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn2.1</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.7</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.7</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo×</mml:mo> mml:msup mml:mn10</mml:mn> mml:mrow mml:mo−</mml:mo> mml:mn7</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:mo,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> mml:mtr mml:mtd mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msup mml:miB</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> mml:mrow mml:mo∗</mml:mo> mml:mn0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:miϕ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mfenced mml:mrow mml:mn2.2</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.5</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.2</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo×</mml:mo> mml:msup mml:mn10</mml:mn> mml:mrow mml:mo−</mml:mo> mml:mn6</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:mo.</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p>jats:pIn these results, the first uncertainty is statistical, the second systematic, and the third is related to the branching fraction of the jats:italicB</jats:italic>jats:sup0</jats:sup>jats:italic→</jats:italic>jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \overline{D} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>jats:sup0</jats:sup>jats:italicK</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicK</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup> decay, used for normalisation. By combining the branching fractions of the decays jats:italicB</jats:italic>jats:sup0</jats:sup> → jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\overline{D}}^{\left(\ast \right)0}\phi $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> mml:mrow mml:mfenced mml:mo∗</mml:mo> </mml:mfenced> mml:mn0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:miϕ</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and jats:italicB</jats:italic>jats:sup0</jats:sup> → jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\overline{D}}^{\left(\ast \right)0}\omega $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> mml:mrow mml:mfenced mml:mo∗</mml:mo> </mml:mfenced> mml:mn0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:miω</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, the jats:italicω</jats:italic>-jats:italicϕ</jats:italic> mixing angle jats:italicδ</jats:italic> is constrained to be tanjats:sup2</jats:sup>jats:italicδ</jats:italic> = (3jats:italic.</jats:italic>6 ± 0jats:italic.</jats:italic>7 ± 0jats:italic.</jats:italic>4) × 10jats:supjats:italic−</jats:italic>3</jats:sup>, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. An updated measurement of the branching fractions of the jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {B}_s^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> → jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\overline{D}}^{\left(\ast \right)0}\phi $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msup mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> mml:mrow mml:mfenced mml:mo∗</mml:mo> </mml:mfenced> mml:mn0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:miϕ</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> decays, which can be used to determine the CKM angle jats:italicγ</jats:italic>, leads tojats:disp-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\overline{D}}^0\phi \right)=\left(2.30\pm 0.10\pm 0.11\pm 0.20\right)\times {10}^{-5},\ {}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\overline{D}}^{\ast 0}\phi \right)=\left(3.17\pm 0.16\pm 0.17\pm 0.27\right)\times {10}^{-5}.\end{array}} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mtable mml:mtr mml:mtd mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> mml:miϕ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mfenced mml:mrow mml:mn2.30</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.10</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.11</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.20</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo×</mml:mo> mml:msup mml:mn10</mml:mn> mml:mrow mml:mo−</mml:mo> mml:mn5</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:mo,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> mml:mtr mml:mtd mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:mover mml:miD</mml:mi> mml:mo¯</mml:mo> </mml:mover> mml:mrow mml:mo∗</mml:mo> mml:mn0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:miϕ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mfenced mml:mrow mml:mn3.17</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.16</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.17</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.27</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo×</mml:mo> mml:msup mml:mn10</mml:mn> mml:mrow mml:mo−</mml:mo> mml:mn5</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> mml:mo.</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p>

Description

Keywords

4902 Mathematical Physics, 5107 Particle and High Energy Physics, 49 Mathematical Sciences, 51 Physical Sciences, Complementary and Integrative Health

Journal Title

Journal of High Energy Physics

Conference Name

Journal ISSN

1126-6708
1029-8479

Volume Title

2023

Publisher

Springer Science and Business Media LLC