# Study of the $B^0\to \rho(770)^0 K^*(892)^0$ decay with an amplitude   analysis of $B^0\to (\pi^+\pi^-) (K^+\pi^-)$ decays

**Authors:** LHCb collaboration: R. Aaij, C. Abell\'an Beteta, B. Adeva, M., Adinolfi, C.A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, P. Albicocco, J. Albrecht, F., Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, 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, F. Archilli, P. d'Argent, J. Arnau, Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B., Audurier, S. Bachmann, J.J. Back, S. Baker, V. Balagura, W. Baldini, A., Baranov, R.J. Barlow, G.C. Barrand, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F., Baryshnikov, V. Batozskaya, B. Batsukh, A. Battig, V. Battista, A. Bay, J., Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J. Bel, S. Belin, N. Beliy, V., Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S., Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, E. Bertholet, A., Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M.O. Bettler, M. van Beuzekom, Ia., Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, S. Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A., Bizzeti, M. Bj{\o}rn, M.P. Blago, T. Blake, F. Blanc, S. Blusk, D. Bobulska,, V. Bocci, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M., Borisyak, M. Borsato, F. Bossu, M. Boubdir, T.J.V. Bowcock, C. Bozzi, S., Braun, M. Brodski, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, D. Brundu, E. Buchanan,, A. Buonaura, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H., Cai, R. Calabrese, R. Calladine, 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, K. Carvalho Akiba, G. Casse, L. Cassina,, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, D. Chamont, M.G. Chapman, M. Charles,, Ph. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, V. Chekalina, C., Chen, S. Chen, S.-G. Chitic, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, P., Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, F. Cindolo, P.E.L. Clarke, M., Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J.A.B. Coelho, J. Cogan, E., Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Comerma-Montells, A., Contu, 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, R. Currie, C., D'Ambrosio, F. Da Cunha Marinho, C.L. Da Silva, E. Dall'Occo, J. Dalseno, A., Danilina, A. Davis, O. De Aguiar Francisco, 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, L. Del Buono, B. Delaney, H.-P. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, D., Derkach, O. Deschamps, F. Desse, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto, P. Di, Nezza, S. Didenko, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil Su\'arez, L., Douglas, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, P. Durante, J.M., Durham, D. Dutta, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, S., Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U. Eitschberger, R., Ekelhof, L. Eklund, S. Ely, A. Ene, S. Escher, S. Esen, T. Evans, A., Falabella, N. Farley, S. Farry, D. Fazzini, P. Fernandez Declara, A., Fernandez Prieto, F. Ferrari, L. Ferreira Lopes, F. Ferreira Rodrigues, M., Ferro-Luzzi, S. Filippov, R.A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick,, T. Fiutowski, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, V. Franco, Lima, M. Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, C. F\"arber, M. F\'eo, E. Gabriel,, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, Y. Gan, M., Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, B. Garcia Plana, J., Garc\'ia Pardi\~nas, J. Garra Tico, L. Garrido, D. Gascon, C. Gaspar, L., Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, D., Gerstel, Ph. Ghez, V. Gibson, O.G. Girard, P. Gironella Gironell, L. Giubega,, K. Gizdov, V.V. Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I.V. Gorelov,, C. Gotti, E. Govorkova, J.P. Grabowski, R. Graciani Diaz, L.A. Granado, Cardoso, E. Graug\'es, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P., Griffith, L. Grillo, L. Gruber, B.R. Gruberg Cazon, O. Gr\"unberg, C. Gu, E., Gushchin, A. Guth, Yu. Guz, T. Gys, C. G\"obel, T. Hadavizadeh, C., Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S.C. Haines, B. Hamilton, X. Han, T.H., Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J., He, M. Hecker, K. Heinicke, A. Heister, K. Hennessy, L. Henry, E. van, Herwijnen, J. Heuel, M. He{\ss}, A. Hicheur, R. Hidalgo Charman, D. Hill, M., Hilton, P.H. Hopchev, J. Hu, W. Hu, W. Huang, Z.C. Huard, W. Hulsbergen, T., Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, D. Hynds, P. Ibis, M. Idzik, P. Ilten, A., Inglessi, A. Inyakin, K. Ivshin, R. Jacobsson, J. Jalocha, E. Jans, B.K., Jashal, 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, N., Kazeev, M. Kecke, F. Keizer, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, E. Khairullin,, B. Khanji, C. Khurewathanakul, K.E. Kim, T. Kirn, V.S. Kirsebom, S. Klaver,, K. Klimaszewski, T. Klimkovich, S. Koliiev, M. Kolpin, R. Kopecna, P., Koppenburg, I. Kostiuk, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, M. Kreps, F., Kress, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V., Kudryavtsev, A.K. Kuonen, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A., Lai, D. Lancierini, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni,, R. Le Gac, A. Leflat, R. Lef\`evre, F. Lemaitre, O. Leroy, T. Lesiak, B., Leverington, P.-R. Li, Y. Li, Z. Li, X. Liang, T. Likhomanenko, R. Lindner,, F. Lionetto, V. Lisovskyi, G. Liu, X. Liu, D. Loh, A. Loi, I. Longstaff, J.H., Lopes, G.H. Lovell, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, A. Lupato, E. Luppi, O., Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, F. Machefert, F. Maciuc, V. Macko, P. Mackowiak,, S. Maddrell-Mander, O. Maev, K. Maguire, D. Maisuzenko, M.W. Majewski, S., Malde, B. Malecki, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, D., Marangotto, J. Maratas, J.F. Marchand, U. Marconi, C. Marin Benito, M., Marinangeli, P. Marino, J. Marks, P.J. Marshall, G. Martellotti, M., Martinelli, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Massafferri, M., Materok, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, C. Matteuzzi, A. Mauri, E. Maurice,, B. Maurin, M. McCann, A. McNab, R. McNulty, J.V. Mead, B. Meadows, C. Meaux,, N. Meinert, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A. Milanes, E., Millard, M.-N. Minard, L. Minzoni, D.S. Mitzel, A. Mogini, R.D. Moise, T., Momb\"acher, I.A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, G. Morello, M.J. Morello,, O. Morgunova, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain, F. Muheim, M. Mukherjee, M., Mulder, C.H. Murphy, D. Murray, A. M\"odden, D. M\"uller, J. M\"uller, K., M\"uller, V. M\"uller, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, T. Nanut,, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, R. Newcombe, T.D., Nguyen, C. Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, A. Nogay, N.S., Nolte, D.P. O'Hanlon, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, R. Oldeman, C.J.G., Onderwater, A. Ossowska, J.M. Otalora Goicochea, T. Ovsiannikova, P. Owen, A., Oyanguren, P.R. Pais, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, G. Panshin, A., Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, W. Parker, C. Parkes, G., Passaleva, A. Pastore, M. Patel, C. Patrignani, A. Pearce, A. Pellegrino, G., Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, P. Perret, L. Pescatore,, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, S. Petrucci, M. Petruzzo, B. Pietrzyk,, G. Pietrzyk, M. Pikies, M. Pili, D. Pinci, J. Pinzino, F. Pisani, A. Piucci,, V. Placinta, S. Playfer, J. Plews, M. Plo Casasus, F. Polci, M. Poli Lener,, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, G.J. Pomery, S. Ponce,, A. Popov, D. Popov, S. Poslavskii, E. Price, J. Prisciandaro, C. Prouve, V., Pugatch, A. Puig Navarro, H. Pullen, G. Punzi, W. Qian, J. Qin, R. Quagliani,, B. Quintana, N.V. Raab, B. Rachwal, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos, Pernas, M.S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Ravonel Salzgeber, M. Reboud,, F. Redi, S. Reichert, A.C. dos Reis, F. Reiss, C. Remon Alepuz, Z. Ren, V., Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, K. Rinnert, P. Robbe, A. Robert, A.B., Rodrigues, E. Rodrigues, J.A. Rodriguez Lopez, M. Roehrken, S. Roiser, A., Rollings, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, M. Rotondo, M.S. Rudolph, T. Ruf,, J. Ruiz Vidal, J.J. Saborido Silva, N. Sagidova, B. Saitta, V. Salustino, Guimaraes, C. Sanchez Gras, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R., Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, G. Sarpis,, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, S. Schael, M., Schellenberg, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, T. Schmelzer, B., Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, H.F. Schreiner, M. Schubiger, S. Schulte,, M.H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, E.S., Sepulveda, A. Sergi, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, A. Seuthe, P. Seyfert,, M. Shapkin, Y. Shcheglov, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, E. Shmanin,, B.G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva de Oliveira, G. Simi, S. Simone, I., Skiba, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M.W. Slater, J.G. Smeaton, E. Smith, I.T., Smith, M. Smith, M. Soares, l. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P. Soler, B., Souza De Paula, B. Spaan, E. Spadaro Norella, P. Spradlin, F. Stagni, M., Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O., Stenyakin, M. Stepanova, H. Stevens, A. Stocchi, S. Stone, B. Storaci, S., Stracka, M.E. Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann, S. Strokov, J. Sun, L., Sun, Y. Sun, K. Swientek, A. Szabelski, T. Szumlak, M. Szymanski, S., T'Jampens, Z. Tang, 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, D.Y. Tou, R. Tourinho Jadallah Aoude, E. Tournefier,, M. Traill, M.T. Tran, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, G. Tuci, A. Tully, N., Tuning, A. Ukleja, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, A. Vagner, 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, M. Vernet, M. Veronesi, M. Vesterinen, J.V. Viana Barbosa,, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, A. Vitkovskiy, M., Vitti, V. Volkov, A. Vollhardt, D. Vom Bruch, B. Voneki, A. Vorobyev, V., Vorobyev, N. Voropaev, J.A. de Vries, C. V\'azquez Sierra, R. Waldi, J., Walsh, J. Wang, M. Wang, Y. Wang, Z. Wang, D.R. Ward, H.M. Wark, N.K. Watson,, D. Websdale, A. Weiden, C. Weisser, M. Whitehead, G. Wilkinson, M. Wilkinson,, I. Williams, M.R.J. Williams, M. Williams, T. Williams, F.F. Wilson, M. Winn,, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wyllie, D. Xiao, Y. Xie,, A. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Y. Yao, L.E. Yeomans, H., Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, K.A. Zarebski, M. Zavertyaev, D. Zhang,, L. Zhang, W.C. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhu, V. Zhukov,, J.B. Zonneveld, S. Zucchelli

arXiv: 1812.07008 · 2019-05-22

## TL;DR

This paper performs an amplitude analysis of B0 decays into specific meson pairs, measuring CP asymmetries and polarization fractions using LHCb data, providing insights into decay dynamics and CP violation.

## Contribution

It introduces a detailed amplitude analysis of B0 to meson pairs with resonance contributions, including CP asymmetries and polarization measurements, using 3 fb^{-1} of LHCb data.

## Key findings

- Measured CP-averaged longitudinal polarization fractions: 0.164 and 0.68.
- Observed CP asymmetries: -0.62 and -0.13.
- Analyzed resonance contributions in B0 decays.

## Abstract

An amplitude analysis of ${B^0\to (\pi^+\pi^-) (K^+\pi^-)}$ decays is performed in the two-body invariant mass regions ${300 < m(\pi^+\pi^-)<1100}$ MeV/$c^2$, accounting for the $\rho^0$, $\omega$, $f_0(500)$, $f_0(980)$ and $f_0(1370)$ resonances, and ${750 < m(K^+\pi^-)<1200}$ MeV/$c^2$, which is dominated by the $K^{*}(892)^0$ meson. The analysis uses 3 fb$^{-1}$ of proton-proton collision data collected by the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV. The $CP$ averages and asymmetries are measured for the magnitudes and phase differences of the contributing amplitudes. The $CP$-averaged longitudinal polarisation fractions of the vector-vector modes are found to be $\tilde{f}^0_{\rho K^{*}} = 0.164 \pm 0.015 \pm 0.022$ and $\tilde{f}^0_{\omega K^{*}} = 0.68 \pm 0.17 \pm 0.16$, and their $CP$ asymmetries, $\mathcal{A}^0_{\rho K^{*}} = -0.62 \pm 0.09 \pm 0.09$ and $\mathcal{A}^0_{\omega K^{*}} = -0.13 \pm 0.27 \pm 0.13$, where the first uncertainty is statistical and the second systematic.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1812.07008/full.md

## Figures

20 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1812.07008/full.md

## References

52 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1812.07008/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1812.07008