Measurement of the CKM angle $$\gamma $$ in the $${{{B} ^0} \rightarrow {D} {{K} ^{*0}}}$$ channel using self-conjugate $${D} \rightarrow {{K} ^0_{\textrm{S}}} h^+ h^-$$ decays

/ Authors

L. C. R. Aaij, A. Abdelmotteleb, C. Beteta, F. Abudin'en, T. Ackernley, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, H. Afsharnia, C. Agapopoulou

and 490 more authors

C. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, Federico Alessio, M. Alexander, A. A. Albero, Z. Aliouche, P. Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, A. Andreianov, P. Andreola, M. Andreotti, D. Andreou, D. Ao, F. Archilli, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, I. B. Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. Back, A. Bailly-reyre, P. Rodriguez, V. Balagura, W. Baldini, J. B. Leite, M. Barbetti, I. R. Barbosa, R. Barlow, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, J. Basels, G. Bassi, B. Batsukh, A. Battig, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, S. Belin, V. Bellee, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Andres, D. Berninghoff, H. C. Bernstein, C. Bertella, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, I. Bezshyiko, J. Bhom, L. Bian, M. Bieker, N. Biesuz, P. Billoir, A. Biolchini, M. Birch, F. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, M. Blago, T. Blake, F. Blanc, J. Blank, S. Blusk, D. Bobulska, V. Bocharnikov, J. Boelhauve, O. B. Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, A. Boldyrev, C. Bolognani, R. Bolzonella, N. Bondar, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. Borsuk, S. A. Bouchiba, T. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, M. Bradley, Sabine Braun, A. Rodriguez, N. Breer, J. Brodzicka, A. B. Gonzalo, J. Brown, D. Brundu, A. Buonaura, L. Buonincontri, A. Burke, C. Burr, A. Bursche, A. Butkevich, J. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, L. Calefice, S. Calí, M. Calvi, M. Gomez, P. Campana, D. C. Pérez, A. F. C. Quezada, S. Capelli, L. Capriotti, A. Carbone, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, J. Cerasoli, D. Červenkov, A. Chadwick, I. Chahrour, M. Chapman, M. Charles, P. Charpentier, C. A. Barajas, M. Chefdeville, C. Chen, S. Chen, A. Chernov, S. Chernyshenko, V. Chobanova, S. Cholak, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, M. Cicala, X. C. Vidal, G. Ciezarek, P. Cifra, P. Clarke, M. Clemencic, H. Cliff, J. Closier, J. Cobbledick, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Comerma-Montells, L. Congedo, A. Contu, N. Cooke, I. Corredoira, G. Corti, J. Meldrum, B. Couturier, D. Craik, M. C. Torres, R. Currie, C. L. Silva, S. Dadabaev, L. Dai, X. Dai, E. Dall’Occo, J. Dalseno, C. D’Ambrosio, J. Daniel, A. Danilina, P. d’Argent, J. Davies, A. Davis, O. Francisco, J. D. Boer, K. Bruyn, S. Capua, M. Cian, U. D. F. C. D. Graca, E. Lucia, J. Miranda, L. Paula, M. Serio, D. Simone, P. Simone, F. D. Vellis, J. A. Vries, C. Dean, F. Debernardis, D. Decamp, V. Dedu, L. Buono, B. Delaney, H. Dembinski, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Nezza, I. Diachkov, S. Didenko, S. Ding, V. Dobishuk, A. Dolmatov, C. Dong, A. Donohoe, F. Dordei, A. Reis, L. Douglas, A. Downes, W. Duan, P. Duda, M. Dudek, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. Duras, J. Durham, D. Dutta, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, A. Egorychev, V. Egorychev, C. E. Orro, S. Eisenhardt, E. Ejopu, S. Ek-In, L. Eklund, M. Elashri, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, E. Epple, S. Escher, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, F. Fabiano, L. Falcao, Y. Fan, B. Fang, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, S. Farry, D. Fazzini, L. Felkowski, M. Feng, M. Feo, M. F. Gomez, A. Fernez, F. Ferrari, L. Lopes, F. Rodrigues, S. F. Sole, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. Fischer, D. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, L. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. F. Lima, M. Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, L. Frontini, J. Fu, Q. Fuehring, T. Fulghesu, E. Gabriel, G. Galati, M. D. Galati, A. G. Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, H. Gao, R. Gao, Y. Gao, M. Garau, L. Martin, P. Moreno, J. G. Pardiñas, B. G. Plana, F. A. G. Rosales, L. Garrido, C. Gaspar, R. Geertsema, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, L. Giambastiani, V. Gibson, H. Giemza, A. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, P. G. Gironell, C. Giugliano, M. Giza, K. Gizdov, E. Gkougkousis, V. Gligorov, C. Gobel, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, S. Fernandez, F. G. Abrantes, M. Goncerz, G. Gong, J. Gooding, I. Gorelov, C. Gotti, J. Grabowski, L. Cardoso, E. Graug'es, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, L. M. Greeven, N. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, M. Guittiere, V. Guliaeva, P. A. Gunther, A. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, J. Haimberger, S. Haines, T. Halewood-leagas, M. Halvorsen, P. Hamilton, J. Hammerich, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, L. Hao, N. Harnew, T. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J. He, K. Heijhoff, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, A. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Herd, J. Heuel, A. Hicheur, D. Hill, M. Hilton, S. Hollitt, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, J. Hu, P. H. Hopchev, X. Hu, W. Huang, X. Huang, W. Hulsbergen, R. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, P. Ibis, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Inglessi, A. Iniukhin, A. Ishteev, K. Ivshin, R. Jacobsson, H. Jage, S. Elles, S. Jakobsen, E. Jans, B. Jashal, A. Jawahery, Vukan Jevtic, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. Jiang, M. John, D. Johnson, C. R. Jones, T. Jones, S. Joshi, B. Jost, N. Jurik, I. Juszczak, D. Kaminaris, S. Kandybei, Y. Kang, M. Karacson, D. Karpenkov, M. Karpov, J. Kautz, F. Keizer, D. Keller, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, S. Kholodenko, G. Khreich, T. Kirn, V. S. Kirsebom, O. Kitouni, S. Klaver, N. Kleijne, K. Klimaszewski, M. Kmiec, S. Koliiev, L. Kolk, A. Kondybayeva, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, R. Kopecná, P. Koppenburg, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk

/ Abstract

A model-independent study of $$C\!P$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>C</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> violation in $${{B} ^0} \rightarrow {D} {{K} ^{*0}} $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow /> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> decays is presented using data corresponding to an integrated luminosity of 9$$\text {\,fb} ^{-1}$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mtext>\,fb</mml:mtext> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> collected by the LHCb experiment at centre-of-mass energies of $$\sqrt{s}=7, \, 8$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msqrt> <mml:mi>s</mml:mi> </mml:msqrt> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>7</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mspace /> <mml:mn>8</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> and 13$$\text {\,Te\hspace{-1.00006pt}V}$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mtext>\,Te</mml:mtext> <mml:mspace /> <mml:mtext>V</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math>. The CKM angle $$\gamma $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:math> is determined by examining the distributions of signal decays in phase-space bins of the self-conjugate $${D} \rightarrow {{K} ^0_{\textrm{S}}} h^+ h^-$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mtext>S</mml:mtext> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> decays, where $$h = \pi , K$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math>. Observables related to $$C\!P$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>C</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> violation are measured and the angle $$\gamma $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:math> is determined to be $$\gamma =(49^{+ 22}_{-19})^\circ $$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>γ</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>49</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>19</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>22</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>∘</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math>. Measurements of the amplitude ratio and strong-phase difference between the favoured and suppressed $${B} ^0$$<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:math> decays are also presented.

Journal: The European Physical Journal C

DOI: 10.1140/epjc/s10052-023-12376-z

Measurement of the CKM angle $$\gamma $$ in the $${{{B} ^0} \rightarrow {D} {{K} ^{*0}}}$$ channel using self-conjugate $${D} \rightarrow {{K} ^0_{\textrm{S}}} h^+ h^-$$ decays

/ Authors

L. C. R. Aaij, A. Abdelmotteleb, C. Beteta, F. Abudin'en, T. Ackernley, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, H. Afsharnia, C. Agapopoulou

and 490 more authors

/ Abstract

Journal: The European Physical Journal C

DOI: 10.1140/epjc/s10052-023-12376-z