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Title: Analysis of $$ {\Lambda}_b^0 $$ → pK−μ+μ− decays
A<sc>bstract</sc> The differential branching fraction and angular coefficients of$$ {\Lambda}_b^0 $$ Λ b 0 →pK−μ+μ−decays are measured in bins of the dimuon mass squared and dihadron mass. The analysis is performed using a data set corresponding to 9 fb−1of integrated luminosity collected with the LHCb detector between 2011 and 2018. The data are consistent with receiving contributions from a mixture of Λ resonances with different spin-parity quantum numbers. The angular coefficients show a pattern of vector-axial vector interference that is a characteristic of the type of flavour-changing neutral-current transition relevant for these decays.  more » « less
Award ID(s):
2411639
PAR ID:
10614936
Author(s) / Creator(s):
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Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
sissa
Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2024
Issue:
12
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
More Like this
  1. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> A comprehensive study of the local and nonlocal amplitudes contributing to the decayB0→K*0(→K+π−)μ+μ−is performed by analysing the phase-space distribution of the decay products. The analysis is based onppcollision data corresponding to an integrated luminosity of 8.4 fb−1collected by the LHCb experiment. This measurement employs for the first time a model of both one-particle and two-particle nonlocal amplitudes, and utilises the complete dimuon mass spectrum without any veto regions around the narrow charmonium resonances. In this way it is possible to explicitly isolate the local and nonlocal contributions and capture the interference between them. The results show that interference with nonlocal contributions, although larger than predicted, only has a minor impact on the Wilson Coefficients determined from the fit to the data. For the local contributions, the Wilson Coefficient$$ {\mathcal{C}}_9 $$ C 9 , responsible for vector dimuon currents, exhibits a 2.1σdeviation from the Standard Model expectation. The Wilson Coefficients$$ {\mathcal{C}}_{10} $$ C 10 ,$$ {\mathcal{C}}_9^{\prime } $$ C 9 ′ and$$ {\mathcal{C}}_{10}^{\prime } $$ C 10 ′ are all in better agreement than$$ {\mathcal{C}}_9 $$ C 9 with the Standard Model and the global significance is at the level of 1.5σ. The model used also accounts for nonlocal contributions fromB0→ K*0[τ+τ−→ μ+μ−] rescattering, resulting in the first direct measurement of thebsττvector effective-coupling$$ {\mathcal{C}}_{9\tau } $$ C 9 τ . 
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  2. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> We present a search for the lepton-flavor-violating decays$$ {B}_s^0 $$ B s 0 →ℓ∓τ±, whereℓ=e, μ, using the full data sample of 121 fb−1collected at the Υ(5S) resonance with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energye+e−collider. We use$$ {B}_s^0{\overline{B}}_s^0 $$ B s 0 B ¯ s 0 events in which one$$ {B}_s^0 $$ B s 0 meson is reconstructed in a semileptonic decay mode and the other in the signal mode. We find no evidence for$$ {B}_s^0 $$ B s 0 → ℓ∓τ±decays and set upper limits on their branching fractions at 90% confidence level as$$ \mathcal{B} $$ B ($$ {B}_s^0 $$ B s 0 → e∓τ±)<14×10−4and$$ \mathcal{B} $$ B ($$ {B}_s^0 $$ B s 0 → μ∓τ±)<7.3×10−4. Our result represents the first upper limit on the$$ {B}_s^0 $$ B s 0 → e∓τ±decay rate. 
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  3. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> A search for the fully reconstructed$$ {B}_s^0 $$ B s 0 → μ+μ−γdecay is performed at the LHCb experiment using proton-proton collisions at$$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb−1. No significant signal is found and upper limits on the branching fraction in intervals of the dimuon mass are set$$ {\displaystyle \begin{array}{cc}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\gamma \right)<4.2\times {10}^{-8},& m\left({\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)\in \left[2{m}_{\mu },1.70\right]\textrm{GeV}/{c}^2,\\ {}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\gamma \right)<7.7\times {10}^{-8},&\ m\left({\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)\in \left[\textrm{1.70,2.88}\right]\textrm{GeV}/{c}^2,\\ {}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\gamma \right)<4.2\times {10}^{-8},& m\left({\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)\in \left[3.92,{m}_{B_s^0}\right]\textrm{GeV}/{c}^2,\end{array}} $$ B B s 0 → μ + μ − γ < 4.2 × 10 − 8 , m μ + μ − ∈ 2 m μ 1.70 GeV / c 2 , B B s 0 → μ + μ − γ < 7.7 × 10 − 8 , m μ + μ − ∈ 1.70, 2.88 GeV / c 2 , B B s 0 → μ + μ − γ < 4.2 × 10 − 8 , m μ + μ − ∈ 3.92 m B s 0 GeV / c 2 , at 95% confidence level. Additionally, upper limits are set on the branching fraction in the [2mμ,1.70] GeV/c2dimuon mass region excluding the contribution from the intermediateϕ(1020) meson, and in the region combining all dimuon-mass intervals. 
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  4. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> A time-dependent, flavour-tagged measurement ofCPviolation is performed withB0→ D+D−and$$ {B}_s^0 $$ B s 0 →$$ {D}_s^{+}{D}_s^{-} $$ D s + D s − decays, using data collected by the LHCb detector in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 6 fb−1. InB0→ D+D−decays theCP-violation parameters are measured to be$$ {\displaystyle \begin{array}{c}{S}_{D^{+}{D}^{-}}=-0.552\pm 0.100\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.010\left(\textrm{syst}\right),\\ {}{C}_{D^{+}{D}^{-}}=0.128\pm 0.103\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.010\left(\textrm{syst}\right).\end{array}} $$ S D + D − = − 0.552 ± 0.100 stat ± 0.010 syst , C D + D − = 0.128 ± 0.103 stat ± 0.010 syst . In$$ {B}_s^0 $$ B s 0 →$$ {D}_s^{+}{D}_s^{-} $$ D s + D s − decays theCP-violating parameter formulation in terms ofϕsand|λ|results in$$ {\displaystyle \begin{array}{c}{\phi}_s=-0.086\pm 0.106\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.028\left(\textrm{syst}\right)\textrm{rad},\\ {}\mid {\lambda}_{D_s^{+}{D}_s^{-}}\mid =1.145\pm 0.126\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.031\left(\textrm{syst}\right).\end{array}} $$ ϕ s = − 0.086 ± 0.106 stat ± 0.028 syst rad , ∣ λ D s + D s − ∣ = 1.145 ± 0.126 stat ± 0.031 syst . These results represent the most precise single measurement of theCP-violation parameters in their respective channels. For the first time in a single measurement,CPsymmetry is observed to be violated inB0→ D+D−decays with a significance exceeding six standard deviations. 
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  5. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> The production cross sections of$$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0 $$ B s 0 and B+mesons are reported in proton-proton (pp) collisions recorded by the CMS experiment at the CERN LHC with a center-of-mass energy of 5.02 TeV. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 302 pb−1. The cross sections are based on measurements of the$$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0 $$ B s 0 →J/ψ(μ+μ−)ϕ(1020)(K+K−) and B+→J/ψ(μ+μ−)K+decay channels. Results are presented in the transverse momentum (pT) range 7–50 GeV/cand the rapidity interval |y|<2.4 for the B mesons. The measuredpT-differential cross sections of B+and$$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0 $$ B s 0 in pp collisions are well described by fixed-order plus next-to-leading logarithm perturbative quantum chromodynamics calculations. Using previous PbPb collision measurements at the same nucleon-nucleon center-of-mass energy, the nuclear modification factors,RAA, of the B mesons are determined. ForpT>10 GeV/c, both mesons are found to be suppressed in PbPb collisions (withRAAvalues significantly below unity), with less suppression observed for the$$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0 $$ B s 0 mesons. In thispTrange, theRAAvalues for the B+mesons are consistent with those for inclusive charged hadrons and D0mesons. Below 10 GeV/c, both B+and$$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0 $$ B s 0 are found to be less suppressed than either inclusive charged hadrons or D0mesons, with the$$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0 $$ B s 0 RAAvalue consistent with unity. TheRAAvalues found for the B+and$$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0 $$ B s 0 are compared to theoretical calculations, providing constraints on the mechanism of bottom quark energy loss and hadronization in the quark-gluon plasma, the hot and dense matter created in ultrarelativistic heavy ion collisions. 
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