Observation of $$ {\Lambda}_b^0 $$ → D+pπ−π− and $$ {\Lambda}_b^0 $$ → D*+pπ−π− decays


Change log
Authors
Aaij, R 
Abdelmotteleb, ASW 
Abellán Beteta, C 
Abudinén, F 
Ackernley, T 
Abstract

jats:titleAbstract</jats:title>jats:pThe multihadron decays jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\Lambda}_b^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> → jats:italicD</jats:italic>+jats:italicpπ−π−</jats:italic> and jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\Lambda}_b^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> → jats:italicD</jats:italic>jats:sup</jats:sup>+jats:italicpπ−π−</jats:italic> are observed in data corresponding to an integrated luminosity of 3 fbjats:supjats:italic−</jats:italic>1</jats:sup>, collected in proton-proton collisions at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV by the LHCb detector. Using the decay jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\Lambda}_b^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> → jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\Lambda}_c^{+} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mic</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>jats:italicπ</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicπ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup>jats:italicπ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup> as a normalisation channel, the ratio of branching fractions is measured to bejats:disp-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {D}^{+}p{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {\Lambda}_c^0{\pi}^{+}{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}\times \frac{\mathcal{B}\left({D}^{+}\to {K}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_c^0\to {pK}^{-}{\pi}^{-}\right)}=\left(5.35\pm 0.21\pm 0.16\right)%, $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mfrac mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:mip</mml:mi> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mic</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> mml:mo×</mml:mo> mml:mfrac mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miK</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mic</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:mipK</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> mml:mo=</mml:mo> mml:mfenced mml:mrow mml:mn5.35</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.21</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.16</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo%</mml:mo> mml:mo,</mml:mo> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p>jats:pwhere the first uncertainty is statistical and the second systematic. The ratio of branching fractions for the jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\Lambda}_b^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> → jats:italicD</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicpπ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup>jats:italicπ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup> and jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\Lambda}_b^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> → jats:italicD</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicpπ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup>jats:italicπ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup> decays is found to bejats:disp-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {D}^{\ast +}p{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {D}^{+}p{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}\times \left(\mathcal{B}\left({D}^{\ast +}\to {D}^{+}{\pi}^0\right)+\mathcal{B}\left({D}^{\ast +}\to {D}^{+}\gamma \right)\right)=\left(61.3\pm 4.3\pm 4.0\right)%. $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mfrac mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mrow mml:mo∗</mml:mo> mml:mo+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> mml:mip</mml:mi> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miΛ</mml:mi> mml:mib</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:mip</mml:mi> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> mml:mo×</mml:mo> mml:mfenced mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mrow mml:mo∗</mml:mo> mml:mo+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miπ</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo+</mml:mo> mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mrow mml:mo∗</mml:mo> mml:mo+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miD</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:miγ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mfenced mml:mrow mml:mn61.3</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn4.3</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn4.0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo%</mml:mo> mml:mo.</mml:mo> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p>

Description
Keywords
Regular Article - Experimental Physics, B Physics, Branching fraction, Flavour Physics, Hadron-Hadron Scattering
Journal Title
Journal of High Energy Physics
Conference Name
Journal ISSN
1029-8479
Volume Title
2022
Publisher
Springer Science and Business Media LLC