Observation of $$ {\Lambda}_b^0 $$ → D+pπ−π− and $$ {\Lambda}_b^0 $$ → D*+pπ−π− decays
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Published:2022-03
Issue:3
Volume:2022
Page:
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ISSN:1029-8479
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Container-title:Journal of High Energy Physics
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language:en
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Short-container-title:J. High Energ. Phys.
Author:
, Aaij R., Abdelmotteleb A. S. W., Abellán Beteta C., Abudinén F., 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., Alfonso Albero A., Aliouche Z., Alkhazov G., Alvarez Cartelle P., Amato S., Amey J. L., Amhis Y., An L., Anderlini L., Andersson M., 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., Baladron Rodriguez P., Balagura V., Baldini W., Baptista de Souza Leite J., 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.ORCID, Bencivenni G., Ben-Haim E., Berezhnoy A., Bernet R., Berninghoff D., Bernstein H. 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K, Placinta V., Plews J., Plo Casasus M., Polci F., Poli Lener M., 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., Punzi G., Qi H., Qian W., Qin N., Quagliani R., Raab N. V., Rabadan Trejo R. I., Rachwal B., Rademacker J. H., Rama M., Ramos Pernas M., Rangel M. S., Ratnikov F., Raven G., Reboud M., Redi F., Reiss F., Remon Alepuz C., Ren Z., Renaudin V., Ribatti R., Ricci A. M., Ricciardi S., Rinnert K., Robbe P., Robertson G., Rodrigues A. B., Rodrigues E., Rodriguez Lopez J. A., Rodriguez Rodriguez E. R. R., Rollings A., Roloff P., Romanovskiy V., Romero Lamas M., Romero Vidal A., Roth J. D., Rotondo M., Rudolph M. S., Ruf T., Ruiz Fernandez R. A., Ruiz Vidal J., Ryzhikov A., Ryzka J., Saborido Silva J. J., Sagidova N., Sahoo N., Saitta B., Salomoni M., Sanchez Gras C., Santacesaria R., Santamarina Rios C., Santimaria M., Santovetti E., Saranin D., Sarpis G., Sarpis M., Sarti A., Satriano C., Satta A., Saur M., Savrina D., Sazak H., Scantlebury Smead L. G., 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., Senghi Soares M., 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., Sheng S., Shevchenko V., Shields E. B., Shimizu Y., Shmanin E., Shupperd J. D., Siddi B. G., Silva Coutinho R., 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 Lavra L., Sokoloff M. D., Soler F. J. P., Solovev A., Solovyev I., Souza De Almeida F. L., Souza De Paula B., Spaan B., Spadaro Norella E., Spradlin P., Stagni F., Stahl M., Stahl S., Stanislaus S., Steinkamp O., Stenyakin O., Stevens H., Stone S., 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., Tilquin H., Tisserand V., T’Jampens S., Tobin M., Tomassetti L., Tong X., Torres Machado D., Tou D. Y., Trifonova E., Trilov S. M., 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., Valls Canudas N., van Beuzekom M., Van Dijk M., Van Hecke H., van Herwijnen E., van Veghel M., Vazquez Gomez R., Vazquez Regueiro P., Vázquez Sierra C., Vecchi S., Velthuis J. J., Veltri M., Venkateswaran A., Veronesi M., Vesterinen M., Vieira D., Vieites Diaz M., Viemann H., Vilasis-Cardona X., Vilella Figueras E., Villa A., Vincent P., Volle F. C., Vom Bruch D., Vorobyev A., Vorobyev V., Voropaev N., Vos K., Waldi R., Walsh J., Wang C., Wang J., Wang J., Wang J., Wang J., Wang M., Wang R., Wang Y., Wang Z., Wang Z., 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., Xu Z., Yang D., Yang S., Yang Y., Yang Z., 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 S., Zhang Y., Zhang Y., Zharkova A., Zhelezov A., Zheng Y., Zhou T., Zhou X., Zhou Y., Zhovkovska V., Zhu X., Zhu X., Zhu Z., Zhukov V., Zonneveld J. B., Zou Q., Zucchelli S., Zuliani D., Zunica G.
Abstract
AbstractThe multihadron decays $$ {\Lambda}_b^0 $$
Λ
b
0
→ D+pπ−π− and $$ {\Lambda}_b^0 $$
Λ
b
0
→ D*+pπ−π− are observed in data corresponding to an integrated luminosity of 3 fb−1, collected in proton-proton collisions at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV by the LHCb detector. Using the decay $$ {\Lambda}_b^0 $$
Λ
b
0
→ $$ {\Lambda}_c^{+} $$
Λ
c
+
π+π−π− as a normalisation channel, the ratio of branching fractions is measured to be$$ \frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {D}^{+}p{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {\Lambda}_c^0{\pi}^{+}{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}\times \frac{\mathcal{B}\left({D}^{+}\to {K}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_c^0\to {pK}^{-}{\pi}^{-}\right)}=\left(5.35\pm 0.21\pm 0.16\right)\%, $$
B
Λ
b
0
→
D
+
p
π
−
π
−
B
Λ
b
0
→
Λ
c
0
π
+
π
−
π
−
×
B
D
+
→
K
−
π
+
π
+
B
Λ
c
0
→
pK
−
π
−
=
5.35
±
0.21
±
0.16
%
,
where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The ratio of branching fractions for the $$ {\Lambda}_b^0 $$
Λ
b
0
→ D*+pπ−π− and $$ {\Lambda}_b^0 $$
Λ
b
0
→ D+pπ−π− decays is found to be$$ \frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {D}^{\ast +}p{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_b^0\to {D}^{+}p{\pi}^{-}{\pi}^{-}\right)}\times \left(\mathcal{B}\left({D}^{\ast +}\to {D}^{+}{\pi}^0\right)+\mathcal{B}\left({D}^{\ast +}\to {D}^{+}\gamma \right)\right)=\left(61.3\pm 4.3\pm 4.0\right)\%. $$
B
Λ
b
0
→
D
∗
+
p
π
−
π
−
B
Λ
b
0
→
D
+
p
π
−
π
−
×
B
D
∗
+
→
D
+
π
0
+
B
D
∗
+
→
D
+
γ
=
61.3
±
4.3
±
4.0
%
.
Publisher
Springer Science and Business Media LLC
Subject
Nuclear and High Energy Physics
Reference50 articles.
1. T. Mannel and W. Roberts, Nonleptonic Λb decays at colliders, Z. Phys. C 59 (1993) 179 [INSPIRE]. 2. X.H. Guo, Λb → ΛcP(V) nonleptonic weak decays, Mod. Phys. Lett. A 13 (1998) 2265 [hep-ph/9805304] [INSPIRE]. 3. Fayyazuddin, Λb → Λ + D0($$ \overline{D} $$0) decays and CP-violation, Mod. Phys. Lett. A 14 (1999) 63 [hep-ph/9806393] [INSPIRE]. 4. A.K. Leibovich, Z. Ligeti, I.W. Stewart and M.B. Wise, Predictions for nonleptonic Λb and Θb decays, Phys. Lett. B 586 (2004) 337 [hep-ph/0312319] [INSPIRE]. 5. T. Huber, S. Kränkl and X.-Q. Li, Two-body non-leptonic heavy-to-heavy decays at NNLO in QCD factorization, JHEP 09 (2016) 112 [arXiv:1606.02888] [INSPIRE].
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