# Observation of charmless baryonic decays $B^0_{(s)} \to p \overline{p}   h^+ h^{\prime-}$

**Authors:** LHCb collaboration: R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, Z. Ajaltouni, S., Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, S. Ali, G. Alkhazov, P. Alvarez, Cartelle, A.A. Alves Jr, S. Amato, S. Amerio, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini,, G. Andreassi, M. Andreotti, J.E. Andrews, R.B. Appleby, F. Archilli, P., d'Argent, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemma,, M. Baalouch, I. Babuschkin, S. Bachmann, J.J. Back, A. Badalov, C. Baesso, S., Baker, V. Balagura, W. Baldini, A. Baranov, R.J. Barlow, C. Barschel, S., Barsuk, W. Barter, F. Baryshnikov, M. Baszczyk, V. Batozskaya, B. Batsukh, V., Battista, A. Bay, L. Beaucourt, J. Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, A., Beiter, L.J. Bel, V. Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim,, G. Bencivenni, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, A. Bertolin,, C. Betancourt, F. Betti, M.-O. Bettler, M. van Beuzekom, Ia. Bezshyiko, S., Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc,, J. Blouw, S. Blusk, V. Bocci, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, W., Bonivento, I. Bordyuzhin, A. Borgheresi, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato,, F. Bossu, M. Boubdir, T.J.V. Bowcock, E. Bowen, C. Bozzi, S. Braun, T., Britton, J. Brodzicka, E. Buchanan, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, S., Cadeddu, R. Calabrese, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, D.H., Campora Perez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A., Cardini, P. Carniti, L. Carson, K. Carvalho Akiba, G. Casse, L. Cassina, L., Castillo Garcia, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, D. Chamont, M. Charles,, Ph. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, S. Chen, S.F., Cheung, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, X. Cid Vidal, G. Ciezarek,, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J. Cogan, E., Cogneras, V. Cogoni, L. Cojocariu, P. Collins, A. Comerma-Montells, A. Contu,, A. Cook, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, M. Corvo, C.M. Costa Sobral, B., Couturier, G.A. Cowan, D.C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, S. Cunliffe,, R. Currie, C. D'Ambrosio, F. Da Cunha Marinho, E. Dall'Occo, J. Dalseno, A., Davis, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J.M. De Miranda, L. De Paula, M., De Serio, P. De Simone, C.T. Dean, D. Decamp, M. Deckenhoff, L. Del Buono,, H.-P. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori,, B. Dey, A. Di Canto, P. Di Nezza, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil, Su\'arez, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, K. Dungs, P., Durante, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, N. D\'el\'eage,, S. Easo, M. Ebert, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U., Eitschberger, R. Ekelhof, L. Eklund, S. Ely, S. Esen, H.M. Evans, T. Evans,, A. Falabella, N. Farley, S. Farry, R. Fay, D. Fazzini, D. Ferguson, G., Fernandez, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M., Ferro-Luzzi, S. Filippov, R.A. Fini, M. Fiore, M. Fiorini, M. Firlej, C., Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, K. Fohl, M. Fontana, F. Fontanelli,, D.C. Forshaw, R. Forty, V. Franco Lima, M. Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, E., Furfaro, C. F\"arber, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S., Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, J. Garc\'ia, Pardi\~nas, J. Garra Tico, L. Garrido, P.J. Garsed, D. Gascon, C. Gaspar, L., Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, Ph., Ghez, S. Gian\`i, V. Gibson, O.G. Girard, L. Giubega, K. Gizdov, V.V., Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I.V. Gorelov, C. Gotti, E., Govorkova, R. Graciani Diaz, L.A. Granado Cardoso, E. Graug\'es, E., Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L. Grillo, B.R., Gruberg Cazon, O. Gr\"unberg, E. Gushchin, Yu. Guz, T. Gys, C. G\"obel, T., Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S.C. Haines, B. Hamilton,, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S.T. Harnew, J. Harrison, M. Hatch,, J. He, T. Head, A. Heister, K. Hennessy, P. Henrard, L. Henry, E. van, Herwijnen, M. He{\ss}, A. Hicheur, D. Hill, C. Hombach, P.H. Hopchev, Z.-C., Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, P., Ilten, R. Jacobsson, J. Jalocha, E. Jans, A. Jawahery, F. Jiang, M. John, D., Johnson, C.R. Jones, C. Joram, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, M. Karacson,, J.M. Kariuki, S. Karodia, M. Kecke, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, E., Khairullin, B. Khanji, C. Khurewathanakul, T. Kirn, S. Klaver, K., Klimaszewski, T. Klimkovich, S. Koliiev, M. Kolpin, I. Komarov, R. Kopecna,, P. Koppenburg, A. Kosmyntseva, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, M., Kreps, P. Krokovny, F. Kruse, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V., Kudryavtsev, A.K. Kuonen, K. Kurek, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G., Lafferty, A. Lai, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni, R., Le Gac, J. van Leerdam, A. Leflat, J. Lefran\c{c}ois, R. Lef\`evre, F., Lemaitre, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, T. Li, Y. Li, Z., Li, T. Likhomanenko, R. Lindner, F. Lionetto, X. Liu, D. Loh, I. Longstaff,, J.H. Lopes, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, H. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O., Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, F. Machefert, F. Maciuc, O. Maev, K. Maguire, S., Malde, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, P. Manning, J., Maratas, J.F. Marchand, U. Marconi, C. Marin Benito, M. Marinangeli, P., Marino, J. Marks, G. Martellotti, M. Martin, M. Martinelli, D. Martinez, Santos, F. Martinez Vidal, D. Martins Tostes, L.M. Massacrier, A., Massafferri, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, C. Matteuzzi, A. Mauri, E., Maurice, B. Maurin, A. Mazurov, M. McCann, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows,, F. Meier, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A. Milanes, M.-N., Minard, D.S. Mitzel, A. Mogini, J. Molina Rodriguez, I.A. Monroy, S. Monteil,, M. Morandin, M.J. Morello, O. Morgunova, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain,, F. Muheim, M. Mulder, M. Mussini, D. M\"uller, J. M\"uller, K. M\"uller, V., M\"uller, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, I. Nasteva, M., Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, M. Neuner, T.D. Nguyen, C., Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, T. Nikodem, A. Nogay, A., Novoselov, D.P. O'Hanlon, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, R., Oldeman, C.J.G. Onderwater, A. Ossowska, J.M. Otalora Goicochea, P. Owen, A., Oyanguren, P.R. Pais, A. Palano, M. Palutan, A. Papanestis, M. Pappagallo,, L.L. Pappalardo, C. Pappenheimer, W. Parker, C. Parkes, G. Passaleva, A., Pastore, M. Patel, C. Patrignani, A. Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe, Altarelli, S. Perazzini, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini,, A. Petrov, M. Petruzzo, E. Picatoste Olloqui, B. Pietrzyk, M. Pikies, D., Pinci, A. Pistone, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, M. Plo Casasus, T., Poikela, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo,, G.J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, B. Popovici, S. Poslavskii, C., Potterat, E. Price, J. Prisciandaro, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro,, G. Punzi, C. Qian, W. Qian, R. Quagliani, B. Rachwal, J.H. Rademacker, M., Rama, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, I. Raniuk, F. Ratnikov, G. Raven, F., Redi, S. Reichert, A.C. dos Reis, C. Remon Alepuz, V. Renaudin, S. Ricciardi,, S. Richards, M. Rihl, K. Rinnert, V. Rives Molina, P. Robbe, A.B. Rodrigues,, E. Rodrigues, J.A. Rodriguez Lopez, P. Rodriguez Perez, A. Rogozhnikov, S., Roiser, A. Rollings, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, J.W. Ronayne, M., Rotondo, M.S. Rudolph, T. Ruf, P. Ruiz Valls, J.J. Saborido Silva, E., Sadykhov, N. Sagidova, B. Saitta, V. Salustino Guimaraes, D. Sanchez Gonzalo,, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina, Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, D.M., Saunders, D. Savrina, S. Schael, M. Schellenberg, M. Schiller, H. Schindler,, M. Schlupp, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A., Schopper, H.F. Schreiner, K. Schubert, M. Schubiger, M.-H. Schune, R., Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, A. Sergi, N. Serra, J., Serrano, L. Sestini, P. Seyfert, M. Shapkin, I. Shapoval, Y. Shcheglov, T., Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, B.G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva, de Oliveira, G. Simi, S. Simone, M. Sirendi, N. Skidmore, T. Skwarnicki, E., Smith, I.T. Smith, J. Smith, M. Smith, l. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P., Soler, B. Souza De Paula, B. Spaan, P. Spradlin, S. Sridharan, F. Stagni, M., Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O., Stenyakin, H. Stevens, S. Stoica, S. Stone, B. Storaci, S. Stracka, M.E., Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann, L. Sun, W. Sutcliffe, K. Swientek,, V. Syropoulos, M. Szczekowski, T. Szumlak, S. T'Jampens, A. Tayduganov, T., Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, J. van Tilburg, M.J. Tilley, V., Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, S. Topp-Joergensen,, F. Toriello, R. Tourinho Jadallah Aoude, E. Tournefier, S. Tourneur, K., Trabelsi, M. Traill, M.T. Tran, M. Tresch, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, P., Tsopelas, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, C. Vacca,, V. Vagnoni, A. Valassi, S. Valat, G. Valenti, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez, Regueiro, S. Vecchi, M. van Veghel, J.J. Velthuis, M. Veltri, G. Veneziano,, A. Venkateswaran, T.A. Verlage, M. Vernet, M. Vesterinen, J.V. Viana Barbosa,, B. Viaud, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, M., Vitti, V. Volkov, A. Vollhardt, B. Voneki, A. Vorobyev, V. Vorobyev, C., Vo{\ss}, J.A. de Vries, C. V\'azquez Sierra, R. Waldi, C. Wallace, R., Wallace, J. Walsh, J. Wang, D.R. Ward, H.M. Wark, N.K. Watson, D. Websdale,, A. Weiden, M. Whitehead, J. Wicht, G. Wilkinson, M. Wilkinson, M. Williams,, M.P. Williams, M. Williams, T. Williams, F.F. Wilson, J. Wimberley, M.A., Winn, J. Wishahi, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wraight,, K. Wyllie, Y. Xie, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Y. Yao, H. Yin, J. Yu, X. Yuan,, O. Yushchenko, K.A. Zarebski, M. Zavertyaev, L. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov,, Y. Zheng, X. Zhu, V. Zhukov, S. Zucchelli

arXiv: 1704.08497 · 2017-10-04

## TL;DR

This paper reports the first observation of four-body charmless baryonic decays of $B^0$ and $B_s^0$ mesons, using LHCb data, with significant signals and measured branching fractions, advancing understanding of baryonic B decays.

## Contribution

It presents the first observation of certain four-body charmless baryonic B meson decays and measures their branching fractions relative to a known channel.

## Key findings

- First observation of $B_s^0$ decays to $p ar{p} h^+ h^{	ext{'}-}$.
- Significant signals for multiple decay modes with over 5 sigma significance.
- Branching fractions measured relative to $B^0 	o J/ar{p} K^*(892)^0$.

## Abstract

Decays of $B^0$ and $B_{s}^0$ mesons to the charmless baryonic final states $p \overline{p} h^+ h^{\prime-}$, where $h$ and $h^\prime$ each denote a kaon or a pion, are searched for using the LHCb detector. The analysis is based on a sample of proton-proton collision data collected at center-of-mass energies of $7$ and $8\,$TeV, corresponding to an integrated luminosity of $3\,$fb$^{-1}$. Four-body charmless baryonic $B_{s}^0$ decays are observed for the first time. The decays $B^0_{s}\to p \overline{p} K^+ K^-$, $B^0_{s}\to p \overline{p} K^\pm \pi^\mp$, $B^0\to p \overline{p} K^\pm \pi^\mp$ and   $B^0\to p \overline{p} \pi^+\pi^-$ are observed with a significance greater than $5$ standard deviations; evidence at $4.1$ standard deviations is found for the $B^0\to p \overline{p} K^+ K^-$ decay and an upper limit is set on the branching fraction for $B^0_{s}\to p \overline{p} \pi^+ \pi^-$. Branching fractions in the kinematic region $m(p \overline{p})<2850\,$MeV$/c^2$ are measured relative to the $B^0 \to J/\psi (\to p \overline{p}) K^*(892)^0$ channel.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1704.08497/full.md

## Figures

12 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1704.08497/full.md

## References

38 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1704.08497/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1704.08497