Abstract
First evidence of a structure in the J/ψΛ invariant mass distribution is obtained from an amplitude analysis of Ξb -→J/ψΛK- decays. The observed structure is consistent with being due to a charmonium pentaquark with strangeness with a significance of 3.1σ including systematic uncertainties and look-elsewhere effect. Its mass and width are determined to be 4458.8±2.9-1.1 +4.7MeV and 17.3±6.5-5.7 +8.0MeV, respectively, where the quoted uncertainties are statistical and systematic. The structure is also consistent with being due to two resonances. In addition, the narrow excited Ξ- states, Ξ1690- and Ξ1820-, are seen for the first time in a Ξb - decay, and their masses and widths are measured with improved precision. The analysis is performed using pp collision data corresponding to a total integrated luminosity of 9 fb-1, collected with the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7, 8 and 13 TeV.
| Original language | English |
|---|---|
| Pages (from-to) | 1278-1287 |
| Number of pages | 10 |
| Journal | Science Bulletin |
| Volume | 66 |
| Issue number | 13 |
| Early online date | 9 Mar 2021 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 15 Jul 2021 |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© 2021 Science China Press
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The numerical calculations for this paper have been supported by the Supercomputing Center of Wuhan University. We express our gratitude to our colleagues in the CERN accelerator departments for the excellent performance of the LHC. We thank the technical and administrative staff at the LHCb institutes. We acknowledge support from CERN and from the national agencies: CAPES, CNPq, FAPERJ and FINEP (Brazil); MOST and NSFC (China); CNRS/IN2P3 (France); BMBF, DFG and MPG (Germany); INFN (Italy); NWO (Netherlands); MNiSW and NCN (Poland); MEN/IFA (Romania); MSHE (Russia); MICINN (Spain); SNSF and SER (Switzerland); NASU (Ukraine); STFC (United Kingdom); DOE NP and NSF (USA). We acknowledge the computing resources that are provided by CERN, IN2P3 (France), KIT and DESY (Germany), INFN (Italy), SURF (Netherlands), PIC (Spain), GridPP (United Kingdom), RRCKI and Yandex LLC (Russia), CSCS (Switzerland), IFIN–HH (Romania), CBPF (Brazil), PL-GRID (Poland) and OSC (USA). We are indebted to the communities behind the multiple open-source software packages on which we depend. Individual groups or members have received support from AvH Foundation (Germany); EPLANET, Marie Skłodowska-Curie Actions and ERC (European Union); A*MIDEX, ANR, Labex P2IO and OCEVU, and Région Auvergne-Rhône-Alpes (France); Key Research Program of Frontier Sciences of CAS, CAS PIFI, CAS CCEPP, Fundamental Research Funds for the Central Universities, and Sci. & Tech. Program of Guangzhou (China); RFBR, RSF and Yandex LLC (Russia); GVA, XuntaGal and GENCAT (Spain); the Royal Society and the Leverhulme Trust (United Kingdom).
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AU - Rabadan Trejo, R. I.
AU - Rachwal, B.
AU - Rademacker, J. H.
AU - Rama, M.
AU - Ramos Pernas, M.
AU - Rangel, M. S.
AU - Ratnikov, F.
AU - Raven, G.
AU - Reboud, M.
AU - Redi, F.
AU - Reiss, F.
AU - Remon Alepuz, C.
AU - Ren, Z.
AU - Renaudin, V.
AU - Ribatti, R.
AU - Ricciardi, S.
AU - Rinnert, K.
AU - Robbe, P.
AU - Robert, A.
AU - Robertson, G.
AU - Rodrigues, A. B.
AU - Rodrigues, E.
AU - Rodriguez Lopez, J. A.
AU - Rollings, A.
AU - Roloff, P.
AU - Romanovskiy, V.
AU - Romero Lamas, M.
AU - Romero Vidal, A.
AU - Roth, J. D.
AU - Rotondo, M.
AU - Rudolph, M. S.
AU - Ruf, T.
AU - Ruiz Vidal, J.
AU - Ryzhikov, A.
AU - Ryzka, J.
AU - Saborido Silva, J. J.
AU - Sagidova, N.
AU - Sahoo, N.
AU - Saitta, B.
AU - Sanchez Gonzalo, D.
AU - Sanchez Gras, C.
AU - Santacesaria, R.
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AU - Santimaria, M.
AU - Santovetti, E.
AU - Saranin, D.
AU - Sarpis, G.
AU - Sarpis, M.
AU - Sarti, A.
AU - Satriano, C.
AU - Satta, A.
AU - Saur, M.
AU - Savrina, D.
AU - Sazak, H.
AU - Scantlebury Smead, L. G.
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AU - Schellenberg, M.
AU - Schiller, M.
AU - Schindler, H.
AU - Schmelling, M.
AU - Schmidt, B.
AU - Schneider, O.
AU - Schopper, A.
AU - Schubiger, M.
AU - Schulte, S.
AU - Schune, M. H.
AU - Schwemmer, R.
AU - Sciascia, B.
AU - Sciubba, A.
AU - Sellam, S.
AU - Semennikov, A.
AU - Senghi Soares, M.
AU - Sergi, A.
AU - Serra, N.
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AU - Seuthe, A.
AU - Seyfert, P.
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AU - Shapkin, M.
AU - Shchemerov, I.
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AU - Shekhtman, L.
AU - Shen, Z.
AU - Shevchenko, V.
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AU - Shmanin, E.
AU - Shupperd, J. D.
AU - Siddi, B. G.
AU - Silva Coutinho, R.
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AU - Simone, S.
AU - Skiba, I.
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AU - Skwarnicki, T.
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AU - Smith, E.
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AU - Souza De Paula, B.
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AU - Spadaro Norella, E.
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AU - Stagni, F.
AU - Stahl, M.
AU - Stahl, S.
AU - Stefko, P.
AU - Steinkamp, O.
AU - Stemmle, S.
AU - Stenyakin, O.
AU - Stevens, H.
AU - Stone, S.
AU - Stramaglia, M. E.
AU - Straticiuc, M.
AU - Strekalina, D.
AU - Strokov, S.
AU - Suljik, F.
AU - Sun, J.
AU - Sun, L.
AU - Sun, Y.
AU - Svihra, P.
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AU - Swientek, K.
AU - Szabelski, A.
AU - Szumlak, T.
AU - Szymanski, M.
AU - Taneja, S.
AU - Teubert, F.
AU - Thomas, E.
AU - Thomson, K. A.
AU - Tilley, M. J.
AU - Tisserand, V.
AU - T'Jampens, S.
AU - Tobin, M.
AU - Tolk, S.
AU - Tomassetti, L.
AU - Torres Machado, D.
AU - Tou, D. Y.
AU - Traill, M.
AU - Tran, M. T.
AU - Trifonova, E.
AU - Trippl, C.
AU - Tuci, G.
AU - Tully, A.
AU - Tuning, N.
AU - Ukleja, A.
AU - Unverzagt, D. J.
AU - Ursov, E.
AU - Usachov, A.
AU - Ustyuzhanin, A.
AU - Uwer, U.
AU - Vagner, A.
AU - Vagnoni, V.
AU - Valassi, A.
AU - Valenti, G.
AU - Valls Canudas, N.
AU - van Beuzekom, M.
AU - Van Dijk, M.
AU - van Herwijnen, E.
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AU - Vazquez Regueiro, P.
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AU - Vecchi, S.
AU - Velthuis, J. J.
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AU - Wang, R.
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AU - Wang, Z.
AU - Wark, H. M.
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AU - Wotton, S. A.
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AU - Zhou, X.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhu, X.
AU - Zhukov, V.
AU - Zonneveld, J. B.
AU - Zucchelli, S.
AU - Zuliani, D.
AU - Zunica, G.
AU - LHCb Collaboration
N1 - Publisher Copyright: © 2021 Science China Press
PY - 2021/7/15
Y1 - 2021/7/15
N2 - First evidence of a structure in the J/ψΛ invariant mass distribution is obtained from an amplitude analysis of Ξb -→J/ψΛK- decays. The observed structure is consistent with being due to a charmonium pentaquark with strangeness with a significance of 3.1σ including systematic uncertainties and look-elsewhere effect. Its mass and width are determined to be 4458.8±2.9-1.1 +4.7MeV and 17.3±6.5-5.7 +8.0MeV, respectively, where the quoted uncertainties are statistical and systematic. The structure is also consistent with being due to two resonances. In addition, the narrow excited Ξ- states, Ξ1690- and Ξ1820-, are seen for the first time in a Ξb - decay, and their masses and widths are measured with improved precision. The analysis is performed using pp collision data corresponding to a total integrated luminosity of 9 fb-1, collected with the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7, 8 and 13 TeV.
AB - First evidence of a structure in the J/ψΛ invariant mass distribution is obtained from an amplitude analysis of Ξb -→J/ψΛK- decays. The observed structure is consistent with being due to a charmonium pentaquark with strangeness with a significance of 3.1σ including systematic uncertainties and look-elsewhere effect. Its mass and width are determined to be 4458.8±2.9-1.1 +4.7MeV and 17.3±6.5-5.7 +8.0MeV, respectively, where the quoted uncertainties are statistical and systematic. The structure is also consistent with being due to two resonances. In addition, the narrow excited Ξ- states, Ξ1690- and Ξ1820-, are seen for the first time in a Ξb - decay, and their masses and widths are measured with improved precision. The analysis is performed using pp collision data corresponding to a total integrated luminosity of 9 fb-1, collected with the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7, 8 and 13 TeV.
KW - Exotics
KW - Particle and resonance production
KW - Pentaquark
KW - QCD
KW - Quarkonium
KW - Spectroscopy
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/85104149325
UR - https://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85104149325&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1016/j.scib.2021.02.030
DO - 10.1016/j.scib.2021.02.030
M3 - Article
AN - SCOPUS:85104149325
SN - 2095-9273
VL - 66
SP - 1278
EP - 1287
JO - Science Bulletin
JF - Science Bulletin
IS - 13
ER -