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Observation of the Ξ$^{-}$$_{b}$ → ψ(2S)Ξ$^{-}$ decay and studies of the Ξ$_{b}$( 5945 )$^{0}$ baryon in proton-proton collisions at √s = 13 TeV

CMS Collaboration; Hayrapetyan, A.; Tumasyan, A.; Adam, W.; Andrejkovic, J. W.; Bergauer, T.; Chatterjee, S.; Damanakis, K.; Dragicevic, M.; Hussain, P. S.; Jeitler, M.; Krammer, N.; Li, A.; Liko, D.; Mikulec, I.; Schieck, J.; Schöfbeck, R.; Schwarz, D.; Sonawane, M.; ... mehr

Abstract:

The first observation of the decay Ξ−
𝑏→𝜓⁡(2⁢𝑆)⁢Ξ− and measurement of the branching ratio of Ξ−
𝑏→𝜓⁡(2⁢𝑆)⁢Ξ− to Ξ−
𝑏→𝐽/𝜓⁢Ξ− are presented. The 𝐽/𝜓 and 𝜓⁡(2⁢𝑆) mesons are reconstructed using their dimuon decay modes. The results are based on proton-proton colliding beam data from the LHC collected by the CMS experiment at √𝑠=13  TeV in 2016–2018, corresponding to an integrated luminosity of 140  fb−1. The branching fraction ratio is measured to be ℬ⁡(Ξ−
𝑏→𝜓⁡(2⁢𝑆)⁢Ξ−)/ℬ⁡(Ξ−
𝑏→𝐽/𝜓⁢Ξ−)=0.8⁢4+0.21
−0.19⁢(stat)±0.10⁢(syst)±0.02⁢(ℬ), where the last uncertainty comes from the uncertainties in the branching fractions of the charmonium states. New measurements of the Ξ𝑏⁢(5945)0 baryon mass and natural width are also presented, using the Ξ−
𝑏⁢𝜋+ final state, where the Ξ−
𝑏 baryon is reconstructed through the decays 𝐽/𝜓⁢Ξ−, 𝜓⁡(2⁢𝑆)⁢Ξ−, 𝐽/𝜓⁢Λ⁢𝐾−, and 𝐽/𝜓⁢Σ0⁢𝐾−. Finally, the fraction of Ξ−
𝑏 baryons produced from Ξ𝑏⁢(5945)0 decays is determined.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000173104
Veröffentlicht am 05.08.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1103/PhysRevD.110.012002
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Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Astroteilchenphysik (IAP)
Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)
Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE)
Scientific Computing Center (SCC)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 07.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2470-0010, 2470-0029
KITopen-ID: 1000173104
Erschienen in Physical Review D
Verlag American Physical Society (APS)
Band 110
Heft 1
Seiten Art.-Nr.: 012002
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch SCOAP3
Vorab online veröffentlicht am 08.07.2024
Nachgewiesen in Dimensions
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