Journal Article PUBDB-2022-00550

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Observation of New Resonances Decaying to $J/\psi K^+$+ and $J/\psi \phi$

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2021
APS College Park, Md.

Physical review letters 127(8), 082001 () [10.1103/PhysRevLett.127.082001]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2021-025; LHCb-PAPER-2020-044; arXiv:2103.01803

Abstract: The first observation of exotic states with a new quark content $c\bar{c}u\bar{s}$ decaying to the $J/ψK^+$ final state is reported with high significance from an amplitude analysis of the $B^+ → J/ψϕK^+$ decay. The analysis is carried out using proton-proton collision data corresponding to a total integrated luminosity of 9 fb$^{-1}$ collected by the LHCb experiment at center-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV. The most significant state, $Z_{cs}(4000)^+$, has a mass of $4003±6_{-14}^{+4}$ MeV, a width of $131±15±26$ MeV, and spin parity $J_P = 1^+$, where the quoted uncertainties are statistical and systematic, respectively. A new $1^+ X(4685)$ state decaying to the J/ψϕ final state is also observed with high significance. In addition, the four previously reported $J/ψϕ$ states are confirmed and two more exotic states, $Z_{cs}(4220)^+$ and $X(4630)$, are observed with significance exceeding 5 standard deviations.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; resonance: production ; mass: width ; spin: parity ; B+: hadronic decay ; amplitude analysis ; Dalitz plot ; error: statistical ; particle: exotic ; mass spectrum: (J/psi(3100) K+) ; mass spectrum: (J/psi(3100) Phi(1020)) ; phantom ; LHC-B ; CERN LHC Coll ; experimental results ; B+ --> J/psi(3100) K+ Phi(1020) ; 7000 GeV-cms ; 8000 GeV-cms ; 13000 GeV-cms

Classification:

Note: Phys. Rev. Lett. 127, 082001 (2021). All figures and tables, along with any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2020-044.html (LHCb public pages)

Contributing Institute(s):
  1. Informationstechnologie (IT)
Research Program(s):
  1. 6G9 - IDAF (DESY) (POF4-6G9) (POF4-6G9)
Experiment(s):
  1. DESY: TIER-II

Appears in the scientific report 2021
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