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First exclusive reconstruction of the B$^{*+}$, B$^{*0}$, and B$^{*0}_\text{s}$ mesons and precise measurement of their masses

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2025

[10.3204/PUBDB-2025-03765]  GO

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Report No.: CERN-EP-2025-162; CMS-BPH-24-011; arXiv:2508.05820

Abstract: Using proton-proton collision data collected by the CMS experiment at $\sqrt{s}$ = 13 TeV in 2016$-$2018, corresponding to an integrated luminosity of 140 fb$^{-1}$, the first full reconstruction of the three vector B meson states, B$^{*+}$, B$^{*0}$, and B$^{*0}_\text{s}$, is performed. The mass differences between the excited mesons and their corresponding ground states are measured to be $m(\text{B}^{*+})-m(\text{B}^+)$ = 45.277 $\pm$ 0.039 $\pm$ 0.027 MeV, $m(\text{B}^{*0})- m(\text{B}^0)$ = 45.471 $\pm$ 0.056 $\pm$ 0.028 MeV, and $m(\text{B}^{*0}_\text{s})-m(\text{B}_\text{s})$ = 49.407 $\pm$ 0.132 $\pm$ 0.041 MeV, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. These results improve on the precision of previous measurements by an order of magnitude.


Note: Submitted to Physical Review Letters. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/BPH-24-011 (CMS Public Pages)
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  3. DFG project G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2025
Database coverage:
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