skip to main content


Title: Search for the doubly charmed baryon $$ {\varXi}_{cc}^{+} $$ in the $$ {\varXi}_c^{+}{\pi}^{-}{\pi}^{+} $$ final state
A bstract A search for the doubly charmed baryon $$ {\varXi}_{cc}^{+} $$ Ξ cc + is performed in the $$ {\varXi}_c^{+}{\pi}^{-}{\pi}^{+} $$ Ξ c + π − π + invariant-mass spectrum, where the $$ {\varXi}_c^{+} $$ Ξ c + baryon is reconstructed in the pK − π + final state. The study uses proton-proton collision data collected with the LHCb detector at a centre- of-mass energy of 13 TeV, corresponding to a total integrated luminosity of 5.4 fb − 1 . No significant signal is observed in the invariant-mass range of 3.4–3.8 GeV/ c 2 . Upper limits are set on the ratio of branching fractions multiplied by the production cross-section with respect to the $$ {\varXi}_{cc}^{++} $$ Ξ cc + + → ( $$ {\varXi}_c^{+} $$ Ξ c + → pK − π + ) π + decay for different $$ {\varXi}_{cc}^{+} $$ Ξ cc + mass and lifetime hypotheses in the rapidity range from 2.0 to 4.5 and the transverse momentum range from 2.5 to 25 GeV/ c . The results from this search are combined with a previously published search for the $$ {\varXi}_{cc}^{+} $$ Ξ cc + → $$ {\varLambda}_c^{+} $$ Λ c + K − π + decay mode, yielding a maximum local significance of 4.0 standard deviations around the mass of 3620 MeV/ c 2 , including systematic uncertainties. Taking into account the look-elsewhere effect in the 3.5–3.7 GeV/ c 2 mass window, the combined global significance is 2.9 standard deviations including systematic uncertainties.  more » « less
Award ID(s):
1803004
NSF-PAR ID:
10343931
Author(s) / Creator(s):
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more » ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less
Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2021
Issue:
12
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
More Like this
  1. A bstract The $$ {\varXi}_{cc}^{++}\to {\varXi}_c^{\prime +}{\pi}^{+} $$ Ξ cc + + → Ξ c ′ + π + decay is observed using proton-proton collisions collected by the LHCb experiment at a centre-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 5 . 4 fb − 1. The $$ {\varXi}_{cc}^{++}\to {\varXi}_c^{\prime +}{\pi}^{+} $$ Ξ cc + + → Ξ c ′ + π + decay is reconstructed partially, where the photon from the $$ {\varXi}_c^{\prime +}\to {\varXi}_c^{+}\gamma $$ Ξ c ′ + → Ξ c + γ decay is not reconstructed and the pK − π + final state of the $$ {\varXi}_c^{+} $$ Ξ c + baryon is employed. The $$ {\varXi}_{cc}^{++}\to {\varXi}_c^{\prime +}{\pi}^{+} $$ Ξ cc + + → Ξ c ′ + π + branching fraction relative to that of the $$ {\varXi}_{cc}^{++}\to {\varXi}_c^{+}{\pi}^{+} $$ Ξ cc + + → Ξ c + π + decay is measured to be 1 . 41 ± 0 . 17 ± 0 . 10, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. 
    more » « less
  2. Abstract A search for the doubly charmed baryon Ω cc + with the decay mode Ω cc + → Ξ c + K − π + is performed using proton-proton collision data at a centre-of-mass energy of 13 TeV collected by the LHCb experiment from 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb −1 . No significant signal is observed within the invariant mass range of 3.6 to 4.0GeV/ c 2 . Upper limits are set on the ratio R of the production cross-section times the total branching fraction of the Ω cc + → Ξ c + K − π + decay with respect to the $$\Xi _{cc}^{ + + } \to \Lambda _c^ + {K^ - }{\pi ^ + }{\pi ^ + }$$ Ξ c c + + → Λ c + K − π + π + decay. Upper limits at 95% credibility level for R in the range 0.005 to 0.11 are obtained for different hypotheses on the Ω cc + mass and lifetime in the rapidity range from 2.0 to 4.5 and transverse momentum range from 4 to 15 GeV/ c . 
    more » « less
  3. A bstract Using a data sample of 980 fb − 1 collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e + e − collider, we study for the first time the singly Cabibbo-suppressed decays $$ {\Omega}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+} $$ Ω c 0 → Ξ − π + and Ω − K + and the doubly Cabibbo-suppressed decay $$ {\Omega}_c^0\to {\Xi}^{-}{K}^{+} $$ Ω c 0 → Ξ − K + . Evidence for an $$ {\Omega}_c^0 $$ Ω c 0 signal in the $$ {\Omega}_c^0 $$ Ω c 0 → Ξ − π + mode is reported with a significance of 4 . 5 σ including systematic uncertainties. The ratio of branching fractions to the normalization mode $$ {\Omega}_c^0 $$ Ω c 0 → Ω − π + is measured to be $$ \mathcal{B}\left({\Omega}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)/\mathcal{B}\left({\Omega}_c^0\to {\Omega}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.253\pm 0.052\left(\textrm{stat}.\right)\pm 0.030\left(\textrm{syst}.\right). $$ B Ω c 0 → Ξ − π + / B Ω c 0 → Ω − π + = 0.253 ± 0.052 stat . ± 0.030 syst . . No significant signals of $$ {\Omega}_c^0\to {\Xi}^{-}{K}^{+} $$ Ω c 0 → Ξ − K + and Ω − K + modes are found. The upper limits at 90% confidence level on ratios of branching fractions are determined to be $$ \mathcal{B}\left({\Omega}_c^0\to {\Xi}^{-}{K}^{+}\right)/\mathcal{B}\left({\Omega}_c^0\to {\Omega}^{-}{\pi}^{+}\right)<0.070 $$ B Ω c 0 → Ξ − K + / B Ω c 0 → Ω − π + < 0.070 and $$ \mathcal{B}\left({\Omega}_c^0\to {\Omega}^{-}{K}^{+}\right)/\mathcal{B}\left({\Omega}_c^0\to {\Omega}^{-}{\pi}^{+}\right)<0.29. $$ B Ω c 0 → Ω − K + / B Ω c 0 → Ω − π + < 0.29 . 
    more » « less
  4. A bstract This article presents differential measurements of the asymmetry between $$ {\varLambda}_b^0 $$ Λ b 0 and $$ {\overline{\varLambda}}_b^0 $$ Λ ¯ b 0 baryon production rates in proton-proton collisions at centre-of-mass energies of $$ \sqrt{s} $$ s = 7 and 8 TeV collected with the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 3 fb − 1 . The $$ {\varLambda}_b^0 $$ Λ b 0 baryons are reconstructed through the inclusive semileptonic decay $$ {\varLambda}_b^0 $$ Λ b 0 → $$ {\varLambda}_c^{+} $$ Λ c + μ − $$ \overline{\nu} $$ ν ¯ μ X . The production asymmetry is measured both in intervals of rapidity in the range 2 . 15 < y < 4 . 10 and transverse momentum in 2 < p T < 27 GeV/ c . The results are found to be incompatible with symmetric production with a significance of 5.8 standard deviations for both $$ \sqrt{s} $$ s = 7 and 8 TeV data, assuming no CP violation in the decay. There is evidence for a trend as a function of rapidity with a significance of 4 standard deviations. Comparisons to predictions from hadronisation models in P ythia and heavy-quark recombination are provided. This result constitutes the first observation of a particle-antiparticle asymmetry in b -hadron production at LHC energies. 
    more » « less
  5. A bstract We present the first measurement of the branching fraction of the singly Cabibbo-suppressed (SCS) decay $$ {\Lambda}_c^{+} $$ Λ c + → pη ′ with η ′ → ηπ + π − , using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 981 fb − 1 , collected by the Belle detector at the KEKB e + e − asymmetric-energy collider. A significant $$ {\Lambda}_c^{+} $$ Λ c + → pη ′ signal is observed for the first time with a signal significance of 5.4 σ . The relative branching fraction with respect to the normalization mode $$ {\Lambda}_c^{+} $$ Λ c + → pK − π + is measured to be $$ \frac{\mathcal{B}\left({\Lambda}_c^{+}\to p\eta^{\prime}\right)}{\mathcal{B}\left({\Lambda}_c^{+}\to {pK}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(7.54\pm 1.32\pm 0.73\right)\times {10}^{-3}, $$ B Λ c + → pη ′ B Λ c + → pK − π + = 7.54 ± 1.32 ± 0.73 × 10 − 3 , where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. Using the world-average value of $$ \mathcal{B}\left({\Lambda}_c^{+}\to {pK}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ B Λ c + → pK − π + = (6 . 28 ± 0 . 32) × 10 − 2 , we obtain $$ \mathcal{B}\left({\Lambda}_c^{+}\to p\eta^{\prime}\right)=\left(4.73\pm 0.82\pm 0.46\pm 0.24\right)\times {10}^{-4}, $$ B Λ c + → pη ′ = 4.73 ± 0.82 ± 0.46 ± 0.24 × 10 − 4 , where the uncertainties are statistical, systematic, and from $$ \mathcal{B}\left({\Lambda}_c^{+}\to {pK}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ B Λ c + → pK − π + , respectively. 
    more » « less