# Measurement of $CP$-violating and mixing-induced observables in $B_s^0   \to \phi\gamma$ 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, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, G. Andreassi, M., Andreotti, J.E. Andrews, F. Archilli, 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, S. Barsuk,, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, V. Batozskaya, B. Batsukh, A., Battig, V. Battista, A. Bay, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J. Bel, V., Belavin, S. Belin, N. Beliy, V. Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, G., Bencivenni, E. Ben-Haim, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, D., Berninghoff, E. Bertholet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M.O., Bettler, Ia. Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, M.S. Bieker, 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, M. Boubdir, T.J.V., Bowcock, C. Bozzi, S. Braun, A. Brea Rodriguez, M. Brodski, J. Brodzicka, A., Brossa Gonzalo, D. Brundu, E. Buchanan, A. Buonaura, C. Burr, A. Bursche,, J.S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, S., Cali, 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, A. Casais Vidal, G. Casse, M., Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, 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, C.M. Costa Sobral, B. Couturier, G.A. Cowan, D.C. Craik, A., Crocombe, M. Cruz Torres, R. Currie, C.L. Da Silva, E. Dall'Occo, J. Dalseno,, C. D'Ambrosio, A. Danilina, P. d'Argent, 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, J.A. de Vries, C.T. Dean, W. 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.C. dos Reis, 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,, S. Ek-In, L. Eklund, S. Ely, A. Ene, S. Escher, S. Esen, T. Evans, A., Falabella, C. F\"arber, N. Farley, S. Farry, D. Fazzini, M. F\'eo, P., Fernandez Declara, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari, L. Ferreira Lopes, F., Ferreira Rodrigues, S. Ferreres Sole, 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. Franco Sevilla, M. Frank, C., Frei, J. Fu, W. Funk, E. Gabriel, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini,, S. Gambetta, Y. Gan, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, J., Garc\'ia Pardi\~nas, B. Garcia Plana, J. Garra Tico, L. Garrido, D. Gascon,, C. Gaspar, 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, C. G\"obel, 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, C. Gu, E. Gushchin, A., Guth, Yu. Guz, T. Gys, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen,, S.C. Haines, B. Hamilton, Q. Han, 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, M. He{\ss}, J. Heuel, 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,, S. Jakobsen, 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, B. Khanji, A. Kharisova, C. Khurewathanakul,, K.E. Kim, T. Kirn, V.S. Kirsebom, S. Klaver, K. Klimaszewski, S. Koliiev, M., Kolpin, A. Kondybayeva, A. Konoplyannikov, R. Kopecna, P. Koppenburg, I., Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, M. Kreps, F. Kress,, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, M., Kucharczyk, V. Kudryavtsev, G.J. Kunde, A.K. Kuonen, T. Kvaratskheliya, D., Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lancierini, G. Lanfranchi, C. Langenbruch,, T. Latham, C. Lazzeroni, R. Le Gac, R. Lef\`evre, A. Leflat, F. Lemaitre, O., Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, H. Li, P.-R. Li, X. Li, Y. Li, Z. Li, X., Liang, T. Likhomanenko, R. Lindner, F. Lionetto, V. Lisovskyi, G. Liu, X., Liu, D. Loh, A. Loi, J. Lomba Castro, I. Longstaff, J.H. Lopes, G. Loustau,, G.H. Lovell, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, 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, H. Malygina, 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,, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A., Massafferri, M. Materok, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, V. Matiunin, C., Matteuzzi, K.R. Mattioli, 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, O., Mineev, L. Minzoni, D.S. Mitzel, A. M\"odden, A. Mogini, R.D. Moise, T., Momb\"acher, I.A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, G. Morello, M.J. Morello,, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain, H. Mu, F. Muheim, M. Mukherjee, M., Mulder, D. M\"uller, J. M\"uller, K. M\"uller, V. M\"uller, C.H. Murphy, D., Murray, 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, N.S. Nolte, A., Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, D.P. O'Hanlon, R. Oldeman, C.J.G., Onderwater, J. D. Osborn, 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, M. Poliakova, A. Poluektov, N. Polukhina,, I. Polyakov, E. Polycarpo, G.J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, S., Poslavskii, E. Price, 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, 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, J.D. Roth,, 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, 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, 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,, Z. Tang, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, M.J. Tilley, V., Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, D.Y., Tou, 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, M. van Beuzekom, H. Van, Hecke, E. van Herwijnen, C.B. Van Hulse, J. van Tilburg, M. van Veghel, R., Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. V\'azquez Sierra, S. Vecchi, J.J., Velthuis, M. Veltri, 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, R. Waldi, J. Walsh,, J. Wang, 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. Williams, M.R.J. Williams, T. Williams, F.F., Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wyllie,, D. Xiao, Y. Xie, H. Xing, A. Xu, L. 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, M. Zeng, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, W.C. Zhang,, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhu, V. Zhukov, J.B. Zonneveld, S., Zucchelli

arXiv: 1905.06284 · 2019-08-30

## TL;DR

This paper reports the first measurement of $CP$-violating and mixing-induced observables in $B_s^0 	o \,phi\gamma$ decays using LHCb data, providing results consistent with Standard Model predictions.

## Contribution

It presents the first measurement of the $S$ and $C$ observables in radiative $B_s^0$ decays, using a time-dependent analysis of LHCb data at 7 and 8 TeV.

## Key findings

- Measured values of $S_{\phi\gamma}$, $C_{\phi\gamma}$, and $\mathcal{A}^{\Delta}_{\phi\gamma}$ with uncertainties.
- Results are consistent with Standard Model predictions.
- First such measurement in radiative $B_s^0$ decays.

## Abstract

A time-dependent analysis of the $B_s^0 \to \phi\gamma$ decay rate is performed to determine the $CP$-violating observables $S_{\phi\gamma}$ and $C_{\phi\gamma}$, and the mixing-induced observable $\mathcal{A}^{\Delta}_{\phi\gamma}$. The measurement is based on a sample of $pp$ collision data recorded with the LHCb detector, corresponding to an integrated luminosity of 3 fb$^{-1}$ at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV. The measured values are \begin{align*} S_{\phi\gamma} &= 0.43 \pm 0.30 \pm 0.11, \\ C_{\phi\gamma} &= 0.11 \pm 0.29 \pm 0.11, \\ \mathcal{A}^{\Delta}_{\phi\gamma} &= -0.67 \, ^{+0.37}_{-0.41} \pm 0.17, \end{align*} where the first uncertainty is statistical and the second systematic. This is the first measurement of the observables $S$ and $C$ in radiative $B_s^0$ decays. The results are consistent with the Standard Model predictions.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1905.06284/full.md

## Figures

8 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1905.06284/full.md

## References

29 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1905.06284/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1905.06284