# Observation of the $\Lambda_b^0\rightarrow \chi_{c1}(3872)pK^-$ decay

**Authors:** LHCb collaboration: R. Aaij, C. Abell\'an Beteta, T. Ackernley, B., Adeva, M. Adinolfi, C.A. Aidala, S. Aiola, 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, G., Bassi, V. Batozskaya, B. Batsukh, A. Battig, V. Battista, A. Bay, M. Becker,, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J. Bel, V. Belavin, S. Belin, N. Beliy,, V. Bellee, 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. Boldyrev, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M., Borisyak, M. Borsato, J.T. Borsuk, 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, J. Cerasoli, M.G. Chapman, M. Charles, Ph. Charpentier,, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, V. Chekalina, C. Chen, S. Chen, A., Chernov, S.-G. Chitic, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, P. Ciambrone,, M.F. Cicala, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, F. Cindolo, P.E.L. Clarke, M., Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, J.L. Cobbledick, V. Coco, J.A.B. Coelho,, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A., Comerma-Montells, A. Contu, N. Cooke, 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, V. Denysenko, 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, M.W. Dudek, 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, J. Fan, 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, K.M. Fischer, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret,, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M., Frank, C. Frei, D.A. Friday, 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, F.A. Garcia, Rosales, 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, A. Giovent\`u, 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, T., Grammatico, 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, P.M. Hamilton, Q. Han, X. Han, T.H., Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J., He, M. Hecker, K. Heijhoff, 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,, R.J. Hunter, 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, 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, P. Kodassery Padmalayammadam, S. Koliiev, A., Kondybayeva, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, R. Kopecna, P. Koppenburg, I., Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, R.D. Krawczyk, M., Kreps, F. Kress, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, W., Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, H.S. Kuindersma, G.J. Kunde, A.K., Kuonen, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lancierini,, J.J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, 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, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, V. Macko, P., Mackowiak, S. Maddrell-Mander, L.R. Madhan Mohan, O. Maev, A. Maevskiy, K., Maguire, D. Maisuzenko, M.W. Majewski, S. Malde, B. Malecki, A. Malinin, T., Maltsev, H. Malygina, G. Manca, G. Mancinelli, D. Manuzzi, D. Marangotto, J., Maratas, J.F. Marchand, U. Marconi, S. Mariani, 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, M. McCann, L. Mcconnell, A., McNab, R. McNulty, J.V. Mead, B. Meadows, C. Meaux, N. Meinert, D. Melnychuk,, S. Meloni, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A. Milanes, E. Millard, M.-N., Minard, O. Mineev, L. Minzoni, S.E. Mitchell, B. Mitreska, 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, A.G. 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, E.M. Niel,, S. Nieswand, 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, L. Promberger, 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, M., Romero Lamas, A. Romero Vidal, J.D. Roth, M. Rotondo, M.S. Rudolph, T. Ruf,, J. Ruiz Vidal, J. Ryzka, J.J. Saborido Silva, N. Sagidova, B. Saitta, C., Sanchez Gras, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C., Santamarina Rios, P. Santangelo, M. Santimaria, E. Santovetti, G. Sarpis, A., Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, L.G. Scantlebury Smead, 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, A. Sergi, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, A. Seuthe, P., Seyfert, M. Shapkin, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, E. Shmanin, J.D., Shupperd, 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, S. Taneja,, Z. Tang, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, K.A. Thomson, 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, 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, B.D.C. Westhenry, D.J., White, M. Whitehead, D. Wiedner, 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, H. Wu, K. Wyllie, Z. Xiang, 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. Zdybal, M. Zeng, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, W.C. Zhang, Y., Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhou, Y. Zhou, X. Zhu, V. Zhukov, J.B., Zonneveld, S. Zucchelli

arXiv: 1907.00954 · 2019-09-13

## TL;DR

This paper reports the first observation of the decay b1_b^0  b1_{c1}(3872) p K^- using LHCb data, with a significance over seven standard deviations, and measures its branching fraction relative to b1_b^0  \u03c8(2S) p K^-.

## Contribution

First observation of the b1_b^0  b1_{c1}(3872) p K^- decay mode with detailed branching fraction measurement.

## Key findings

- Decay observed with >7 sigma significance.
- 58% of decays proceed via b1_{c1}(3872) b1(1520) intermediate state.
- Branching fraction ratio measured as (5.4 b1 1.1 b1 0.2) d 10^{-2}.

## Abstract

Using proton-proton collision data, collected with the LHCb detector and corresponding to 1.0, 2.0 and 1.9fb$^{-1}$ of integrated luminosity at the centre-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV, respectively, the decay $\Lambda_b^0\to \chi_{c1}(3872)pK^-$ with $\chi_{c1}\to J/\psi\pi^+\pi^-$ is observed for the first time. The significance of the observed signal is in excess of seven standard deviations. It is found that $(58\pm15)\%$ of the decays proceed via the two-body intermediate state $\chi_{c1}(3872)\Lambda(1520)$. The~branching fraction with respect to that of the $\Lambda_b\rightarrow\psi(2S)p K^{-}$ decay mode, where the $\psi(2S)$~meson is reconstructed in the $J/\psi \pi^+\pi^-$ final state, is measured to be: \begin{equation*} \frac{\Lambda_b^0\to\chi_{c1}(3872)pK^-}{\Lambda_b\to\psi(2S)p K^-} \times \frac{\mathcal{B}(\chi_{c1} \to J/\psi \pi^+\pi^-)}{\mathcal{B}(\psi(2S)\to J/\psi \pi^+\pi^-)} = \left(5.4 \pm 1.1 \pm 0.2\right)\times 10^{-2}\,, \end{equation*} where the first uncertainty is statistical and the second is systematic.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1907.00954/full.md

## Figures

2 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1907.00954/full.md

## References

72 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1907.00954/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1907.00954