Abstract:
Abstract The $$\Xi _b^0 \rightarrow \Xi _c^+ D_s^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> and $$\Xi _b^- \rightarrow \Xi _c^0 D_s^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> decays are observed for the first time using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment at a centre-of-mass energy of $$\sqrt{s}=13\,\,\textrm{TeV}$$ <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>13</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mtext>TeV</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math> , corresponding to an integrated luminosity of $$5.1\,\,\textrm{fb}^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>5.1</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:msup> <mml:mtext>fb</mml:mtext> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> . The branching fractions times the production cross-sections of $$\Xi _b$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> baryons relative to that of $$\Lambda _b^0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math> baryon are measured to be $$\begin{aligned} \mathcal {R}\left( \frac{\Xi _b^0}{\Lambda _b^0}\right)&\equiv \frac{\sigma \left( \Xi _b^0\right) }{\sigma \left( \Lambda _b^0\right) } \times \frac{\mathcal {B}\left( \Xi _b^0 \rightarrow \Xi _c^+ D_s^-\right) }{\mathcal {B}\left( \Lambda _b^0 \rightarrow \Lambda _c^0 D_s^-\right) }\\&=(15.8\pm 1.1\pm 0.6\pm 7.7)\%,\\ \mathcal {R}\left( \frac{\Xi _b^-}{\Lambda _b^0}\right)&\equiv \frac{\sigma \left( \Xi _b^-\right) }{\sigma \left( \Lambda _b^0\right) } \times \frac{\mathcal {B}\left( \Xi _b^- \rightarrow \Xi _c^0 D_s^-\right) }{\mathcal {B}\left( \Lambda _b^0 \rightarrow \Lambda _c^0 D_s^-\right) } \\&=(16.9\pm 1.3\pm 0.9\pm 4.3)\%, \end{aligned}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mi>R</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mfrac> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mfrac> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mo>≡</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>σ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>σ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow/> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>15.8</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>1.1</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.6</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>7.7</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mrow/> <mml:mi>R</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mfrac> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mfrac> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mo>≡</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>σ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>σ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow/> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>16.9</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>1.3</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.9</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>4.3</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:math> where the first uncertainties are statistical, the second systematic, and the third due to the uncertainties on the decay branching fractions of relevant charmed baryons. The masses of $$\Xi _b^0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math> and $$\Xi _b^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> baryons are measured to be $$m_{\Xi _b^0}=5791.12\pm 0.60\pm 0.45\pm 0.24\,\,\textrm{MeV}/c^2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>5791.12</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.60</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.45</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.24</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mtext>MeV</mml:mtext> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> and $$m_{\Xi _b^-}=5797.02\pm 0.63\pm 0.49\pm 0.29\,\,\textrm{MeV}/c^2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>5797.02</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.63</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.49</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.29</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mtext>MeV</mml:mtext> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> , where the uncertainties are statistical, systematic, and those due to charmed-hadron masses, respectively.
Tópico:
Particle physics theoretical and experimental studies
