Precision measurement of the $$ {B}_c^{+} $$ meson mass

/ Authors

L. C. R. Aaij, C. Beteta, T. Ackernley, B. Adeva, M. Adinolfi, H. Afsharnia, C. Aidala, S. Aiola, Z. Ajaltouni, S. Akar

and 490 more authors

J. Albrecht, Federico Alessio, M. Alexander, A. A. Albero, G. Alkhazov, P. Cartelle, A. A. Alves, S. Amato, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, G. Andreassi, M. Andreotti, F. Archilli, A. Artamonov, M. Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, S. Bachmann, J. Back, S. Baker, V. Balagura, W. Baldini, J. B. Leite, R. Barlow, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, J. Basels, G. Bassi, V. Batozskaya, B. Batsukh, A. Battig, A. Bay, M. Becker, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, V. Belavin, S. Belin, V. Bellee, K. Belous, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, S. Benson, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, H. C. Bernstein, C. Bertella, E. Bertholet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M. Bettler, I. Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, M. Bieker, S. Bifani, P. Billoir, A. Bizzeti, M. Bjørn, M. Blago, T. Blake, F. Blanc, S. Blusk, D. Bobulska, V. Bocci, O. B. Garcia, T. Boettcher, A. Boldyrev, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, J. Borsuk, T. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, M. Bradley, S. Braun, A. Rodriguez, M. Brodski, J. Brodzicka, A. B. Gonzalo, D. Brundu, E. Buchanan, A. Buchler-Germann, A. Buonaura, C. Burr, A. Bursche, A. Butkevich, J. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, L. Diaz, S. Calí, R. Calladine, M. Calvi, M. C. Gomez, P. Magalhães, A. Camboni, P. Campana, D. Pérez, A. Quezada, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, I. Carli, P. Carniti, K. Akiba, A. Vidal, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, S. Celani, R. Cenci, J. Cerasoli, M. Chapman, M. Charles, P. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, V. Chekalina, C. Chen, S. Chen, A. Chernov, S. Chitic, V. Chobanova, S. Cholak, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, M. Cicala, X. Vidal, G. Ciezarek, F. Cindolo, P. Clarke, M. Clemencic, H. Cliff, J. Closier, J. Cobbledick, V. Coco, J. Coelho, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Contu, N. Cooke, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, C. M. Sobral, B. Couturier, D. Craik, J. Crkovsk'a, A. Crocombe, M. C. Torres, R. Currie, C. L. Silva, E. Dall’Occo, J. Dalseno, C. D’Ambrosio, A. Danilina, P. d’Argent, A. Davis, O. Francisco, K. Bruyn, S. Capua, M. Cian, J. Miranda, L. Paula, M. Serio, P. Simone, J. A. Vries, C. Dean, W. Dean, D. Decamp, L. Buono, B. Delaney, H. Dembinski, A. Dendek, V. Denysenko, D. Derkach, O. Deschamps, F. Desse, F. Dettori, B. Dey, A. Canto, P. Nezza, S. Didenko, H. Dijkstra, V. Dobishuk, F. Dordei, M. Dorigo, A. Reis, L. Douglas, A. Dovbnya, K. Dreimanis, M. Dudek, L. Dufour, P. Durante, J. Durham, D. Dutta, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, S. Ek-In, L. Eklund, S. Ely, A. Ene, E. Epple, S. Escher, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, A. Falabella, J. Fan, Y. Fan, N. Farley, S. Farry, D. Fazzini, P. Fedin, M. F'eo, P. F. Declara, A. F. Prieto, F. Ferrari, L. Lopes, F. Rodrigues, S. F. Sole, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. Fischer, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, V. F. Lima, M. F. Sevilla, M. Frank, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Q. Fuehring, W. Funk, E. Gabriel, T. Gaintseva, A. Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, Y. Gan, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L. Martin, J. G. Pardiñas, B. G. Plana, F. A. G. Rosales, L. Garrido, D. Gascón, C. Gaspar, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, D. Gerstel, P. Ghez, V. Gibson, A. Gioventù, P. G. Gironell, L. Giubega, C. Giugliano, K. Gizdov, V. Gligorov, C. Gobel, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, P. Gorbounov, I. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. Grabowski, R. Diaz, T. Grammatico, L. Cardoso, E. Graug'es, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L. Grillo, L. Gruber, B. R. G. Cazon, C. Gu, Marco Guarise, P. A. Gunther, E. Gushchin, A. Guth, Y. Guz, T. Gys, T. Hadavizadeh, G. Haefeli, C. Haen, S. Haines, P. Hamilton, Q. Han, X. Han, T. Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. Harrison, R. Hart, C. Hasse, M. Hatch, J. He, M. Hecker, K. Heijhoff, K. Heinicke, A. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Heuel, A. Hicheur, D. Hill, M. Hilton, P. Hopchev, J. Hu, P. H. Hopchev, W. Huang, W. Hulsbergen, T. Humair, R. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, D. Hynds, P. Ibis, M. Idzik, P. Ilten, A. Inglessi, K. Ivshin, R. Jacobsson, S. Jakobsen, E. Jans, B. Jashal, A. Jawahery, Vukan Jevtic, F. Jiang, M. John, D. Johnson, C. Jones, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, M. Karacson, J. Kariuki, N. Kazeev, M. Kecke, F. Keizer, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, K. Kim, T. Kirn, V. S. Kirsebom, S. Klaver, K. Klimaszewski, S. Koliiev, A. Kondybayeva, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, R. Kopecná, P. Koppenburg, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, L. Kravchuk, R. Krawczyk, M. Kreps, F. Kress, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemień, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, H. Kuindersma, G. Kunde, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lancierini, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, O. Lantwin, T. Latham, F. Lazzari, R. Gac, S. Lee, R. Lefèvre, A. Leflat, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, H. Li, L. Li, X. Li, Y. Li, Z. Li, X. Liang, T. Lin, R. Lindner, V. Lisovskyi, G. Liu, X. Liu, D. Loh, A. Loi, J. L. Castro, I. Longstaff, J. Lopes, G. Loustau, G. Lovell, Y. Lu, D. Lucchesi, M. Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, V. Macko, P. Mackowiak, S. Maddrell-Mander, L. R. M. Mohan, O. Maev, A. Maevskiy, D. Maisuzenko, M. Majewski, S. Malde, B. Malecki, A. Malinin, T. Maltsev, H. Malygina, G. Manca, G. Mancinelli, R. M. Escalero, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. Maratas, J. Marchand, U. Marconi, S. Mariani

/ Abstract

Abstract A precision measurement of the $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> meson mass is performed using proton- proton collision data collected with the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7, 8 and 13 TeV, corresponding to a total integrated luminosity of 9.0 fb−1. The $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> mesons are reconstructed via the decays $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math>→ J/ψπ+, $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math>→ J/ψπ+π−π+, $$ {B}_c^{+}\to J/\psi p\overline{p}{\pi}^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>ψp</mml:mi> <mml:mover> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math>, $$ {B}_c^{+}\to J/\psi {D}_s^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math>, $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math>→ J/ψ D0K+ and $$ {B}_c^{+}\to {B}_s^0{\pi}^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math>. Combining the results of the individual decay channels, the $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> mass is measured to be 6274.47 ± 0.27 (stat) ± 0.17 (syst) MeV/c2. This is the most precise measurement of the $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> mass to date. The difference between the $$ {B}_c^{+} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> and $$ {B}_s^0 $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math> meson masses is measured to be 907.75 ± 0.37 (stat) ± 0.27 (syst) MeV/c.

Journal: Journal of High Energy Physics

DOI: 10.1007/JHEP07(2020)123

Precision measurement of the $$ {B}_c^{+} $$ meson mass

/ Authors

L. C. R. Aaij, C. Beteta, T. Ackernley, B. Adeva, M. Adinolfi, H. Afsharnia, C. Aidala, S. Aiola, Z. Ajaltouni, S. Akar

and 490 more authors

/ Abstract

Journal: Journal of High Energy Physics

DOI: 10.1007/JHEP07(2020)123