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Title: Search for the $$ {B}_c^{+} $$ → χc1(3872)π+ decay
A<sc>bstract</sc> A search for the decay$$ {B}_c^{+} $$ Bc+ → χc1(3872)π+is reported using proton-proton collision data collected with the LHCb detector between 2011 and 2018 at centre-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb−1. No significant signal is observed. Using the decay$$ {B}_c^{+} $$ Bc+ →ψ(2S)π+as a normalisation channel, an upper limit for the ratio of branching fractions$$ {\mathcal{R}}_{\psi (2S)}^{\chi_{c1}(3872)}=\frac{{\mathcal{B}}_{B_c^{+}\to {\chi}_{c1}(3872){\pi}^{+}}}{{\mathcal{B}}_{B_c^{+}\to \psi (2S){\pi}^{+}}}\times \frac{{\mathcal{B}}_{\chi_{c1}(3872)\to J/\psi {\pi}^{+}{\pi}^{-}}}{{\mathcal{B}}_{\psi (2S)\to J/\psi {\pi}^{+}{\pi}^{-}}}<0.05(0.06), $$ R ψ 2S χc1 3872 = B Bc+→ χc1 3872π+ B Bc+→ψ 2S π+ × B χc1 3872→J/ψπ+π− B ψ 2S →J/ψπ+π− <0.050.06, is set at the 90 (95)% confidence level.  more » « less
Award ID(s):
2411639 1803004
PAR ID:
10615061
Author(s) / Creator(s):
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Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
sissa
Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2025
Issue:
6
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> Using data samples of 983.0 fb−1and 427.9 fb−1accumulated with the Belle and Belle II detectors operating at the KEKB and SuperKEKB asymmetric-energye+e−colliders, singly Cabibbo-suppressed decays$$ {\Xi}_c^{+}\to p{K}_S^0 $$ Ξc+→pKS0 ,$$ {\Xi}_c^{+}\to \Lambda {\pi}^{+} $$ Ξc+→Λπ+ , and$$ {\Xi}_c^{+}\to {\Sigma}^0{\pi}^{+} $$ Ξc+→Σ0π+ are observed for the first time. The ratios of branching fractions of$$ {\Xi}_c^{+}\to p{K}_S^0 $$ Ξc+→pKS0 ,$$ {\Xi}_c^{+}\to \Lambda {\pi}^{+} $$ Ξc+→Λπ+ , and$$ {\Xi}_c^{+}\to {\Sigma}^0{\pi}^{+} $$ Ξc+→Σ0π+ relative to that of$$ {\Xi}_c^{+}\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+} $$ Ξc+→Ξ−π+π+ are measured to be$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\frac{\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to p{K}_S^0\right)}{\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+}\right)}=\left(2.47\pm 0.16\pm 0.07\right)\%,\\ {}\frac{\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to \Lambda {\pi}^{+}\right)}{\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+}\right)}=\left(1.56\pm 0.14\pm 0.09\right)\%,\\ {}\frac{\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Sigma}^0{\pi}^{+}\right)}{\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+}\right)}=\left(4.13\pm 0.26\pm 0.22\right)\%.\end{array}} $$ B Ξc+→pKS0 B Ξc+→Ξ−π+π+ = 2.47±0.16±0.07 %, B Ξc+→Λπ+ B Ξc+→Ξ−π+π+ = 1.56±0.14±0.09 %, B Ξc+→Σ0π+ B Ξc+→Ξ−π+π+ = 4.13±0.26±0.22 %. Multiplying these values by the branching fraction of the normalization channel,$$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+}\right)=\left(2.9\pm 1.3\right)\% $$ B Ξc+→Ξ−π+π+ = 2.9±1.3 % , the absolute branching fractions are determined to be$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to p{K}_S^0\right)=\left(7.16\pm 0.46\pm 0.20\pm 3.21\right)\times {10}^{-4},\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to \Lambda {\pi}^{+}\right)=\left(4.52\pm 0.41\pm 0.26\pm 2.03\right)\times {10}^{-4},\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Sigma}^0{\pi}^{+}\right)=\left(1.20\pm 0.08\pm 0.07\pm 0.54\right)\times {10}^{-3}.\end{array}} $$ B Ξc+→pKS0 = 7.16±0.46±0.20±3.21 ×10−4, B Ξc+→Λπ+ = 4.52±0.41±0.26±2.03 ×10−4, B Ξc+→Σ0π+ = 1.20±0.08±0.07±0.54 ×10−3. The first and second uncertainties above are statistical and systematic, respectively, while the third ones arise from the uncertainty in$$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+}\right) $$ B Ξc+→Ξ−π+π+ . 
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  2. ; (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> We develop Standard Model Effective Field Theory (SMEFT) predictions ofσ($$ \mathcal{GG} $$ GG →h), Γ(h→$$ \mathcal{GG} $$ GG ), Γ(h→$$ \mathcal{AA} $$ AA ) to incorporate full two loop Standard Model results at the amplitude level, in conjunction with dimension eight SMEFT corrections. We simultaneously report consistent Γ(h→$$ \overline{\Psi}\Psi $$ Ψ¯Ψ ) results including leading QCD corrections and dimension eight SMEFT corrections. This extends the predictions of the former processes Γ, σto a full set of corrections at$$ \mathcal{O}\left({\overline{v}}_T^2/{\varLambda}^2{\left(16{\pi}^2\right)}^2\right) $$ O v¯T2 /Λ2 16π2 2 and$$ \mathcal{O}\left({\overline{v}}_T^4/{\Lambda}^4\right) $$ O v¯T4 /Λ4 , where$$ {\overline{v}}_T $$ v¯T is the electroweak scale vacuum expectation value and Λ is the cut off scale of the SMEFT. Throughout, cross consistency between the operator and loop expansions is maintained by the use of the geometric SMEFT formalism. For Γ(h→$$ \overline{\Psi}\Psi $$ Ψ¯Ψ ), we include results at$$ \mathcal{O}\left({\overline{v}}_T^2/{\Lambda}^2\left(16{\pi}^2\right)\right) $$ O v¯T2 /Λ2 16π2 in the limit where subleadingmΨ→ 0 corrections are neglected. We clarify how gauge invariant SMEFT renormalization counterterms combine with the Standard Model counter terms in higher order SMEFT calculations when the Background Field Method is used. We also update the prediction of the total Higgs width in the SMEFT to consistently include some of these higher order perturbative effects. 
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  3. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> We present a study of$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$ Ξc0→Ξ0π0 ,$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta $$ Ξc0→Ξ0η , and$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime } $$ Ξc0→Ξ0η′ decays using the Belle and Belle II data samples, which have integrated luminosities of 980 fb−1and 426 fb−1, respectively. We measure the following relative branching fractions$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.48\pm 0.02\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.03\left(\textrm{syst}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta \right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.11\pm 0.01\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.01\left(\textrm{syst}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime}\right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.08\pm 0.02\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.01\left(\textrm{syst}\right)\end{array}} $$ B Ξc0→Ξ0π0 /B Ξc0→Ξ−π+ =0.48±0.02stat±0.03syst, B Ξc0→Ξ0η /B Ξc0→Ξ−π+ =0.11±0.01stat±0.01syst, B Ξc0→Ξ0η′ /B Ξc0→Ξ−π+ =0.08±0.02stat±0.01syst for the first time, where the uncertainties are statistical (stat) and systematic (syst). By multiplying by the branching fraction of the normalization mode,$$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ B Ξc0→Ξ−π+ , we obtain the following absolute branching fraction results$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)=\left(6.9\pm 0.3\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.5\left(\textrm{syst}\right)\pm 1.3\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta \right)=\left(1.6\pm 0.2\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.2\left(\textrm{syst}\right)\pm 0.3\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\\ {}\mathcal{B}\left({\varXi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime}\right)=\left(1.2\pm 0.3\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.1\left(\textrm{syst}\right)\pm 0.2\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\end{array}} $$ B Ξc0→Ξ0π0 = 6.9±0.3stat±0.5syst±1.3norm ×10−3, B Ξc0→Ξ0η = 1.6±0.2stat±0.2syst±0.3norm ×10−3, B Ξc0→Ξ0η′ = 1.2±0.3stat±0.1syst±0.2norm ×10−3, where the third uncertainties are from$$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ B Ξc0→Ξ−π+ . The asymmetry parameter for$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$ Ξc0→Ξ0π0 is measured to be$$ \alpha \left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)=-0.90\pm 0.15\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.23\left(\textrm{syst}\right) $$ α Ξc0→Ξ0π0 =−0.90±0.15stat±0.23syst . 
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  4. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, The European Physical Journal C)
    Abstract This paper presents the first measurement of$$\psi {(2S)}$$ ψ(2S) and$$\chi _{c1}(3872)$$ χc1 (3872) meson production within fully reconstructed jets. Each quarkonium state (tag) is reconstructed via its decay to the$${{J \hspace{-1.66656pt}/\hspace{-1.111pt}\psi }} $$ J/ψ ($$\rightarrow $$ → $$\mu ^+\mu ^-$$ μ+μ- )$$\pi ^+\pi ^-$$ π+π- final state in the forward region using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment at the center-of-mass-energy of$$13\text {TeV} $$ 13TeV in 2016, corresponding to an integrated luminosity of$$1.64\,\text {\,fb} ^{-1} $$ 1.64\,fb-1 . The fragmentation function, presented as the ratio of the quarkonium-tag transverse momentum to the full jet transverse momentum ($$p_{\textrm{T}} (\text {tag})/p_{\textrm{T}} (\text {jet})$$ pT(tag)/pT(jet) ), is measured differentially in$$p_{\textrm{T}} (\text {jet})$$ pT(jet) and$$p_{\textrm{T}} (\text {tag})$$ pT(tag) bins. The distributions are separated into promptly produced quarkonia from proton-proton collisions and quarkonia produced from displacedb-hadron decays. While the displaced quarkonia fragmentation functions are in general well described by parton-shower predictions, the prompt quarkonium distributions differ significantly from fixed-order non-relativistic QCD (NRQCD) predictions followed by a QCD parton shower. 
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  5. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> A search for the fully reconstructed$$ {B}_s^0 $$ Bs0 → 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 Bs0→μ+μ−γ <4.2×10−8, m μ+μ− ∈ 2mμ 1.70 GeV/c2, B Bs0→μ+μ−γ <7.7×10−8, m μ+μ− ∈1.70, 2.88GeV/c2, B Bs0→μ+μ−γ <4.2×10−8, m μ+μ− ∈ 3.92 mBs0 GeV/c2, 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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