Abstract
The mass difference between the ωb- and Ξb- baryons is measured using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb-1, and is found to be m(ωb-)-m(Ξb-)=248.54±0.51(stat)±0.38(syst) MeV/c2. The mass of the ωb- baryon is measured to be m(ωb-)=6045.9±0.5(stat)±0.6(syst) MeV/c2. This is the most precise determination of the ωb- mass to date. In addition, the production rate of ωb- baryons relative to that of Ξb- baryons is measured for the first time in pp collisions, using an LHCb dataset collected at a center-of-mass energy of 13 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 6 fb-1. Reconstructing beauty baryons in the kinematic region 2<η<6 and pT<20 GeV/c with their decays to a J/ψ meson and a hyperon, the ratio fωb-fΞb-×B(ωb-→J/ψω-)B(Ξb-→J/ψΞ-)=0.120±0.008(stat)±0.008(syst), is obtained, where fωb- and fΞb- are the fragmentation fractions of b quarks into ωb- and Ξb- baryons, respectively, and B represents the branching fractions of their respective decays.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 052008 |
| Pages (from-to) | 1-16 |
| Number of pages | 16 |
| Journal | Physical Review D |
| Volume | 108 |
| Issue number | 5 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 1 Sept 2023 |
Bibliographical note
Funding Information: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); 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), CSCS (Switzerland), IFIN-HH (Romania), CBPF (Brazil), Polish WLCG (Poland) and NERSC (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 ARC and ARDC (Australia); Minciencias (Colombia); AvH Foundation (Germany); EPLANET, Marie Skłodowska-Curie Actions and ERC (European Union); A*MIDEX, ANR, IPhU and Labex P2IO, 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); GVA, XuntaGal, GENCAT and Prog. Atracción Talento, CM (Spain); SRC (Sweden); the Leverhulme Trust, the Royal Society and UKRI (United Kingdom).
Publisher Copyright:
© 2023 CERN.
Funding
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); 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), CSCS (Switzerland), IFIN-HH (Romania), CBPF (Brazil), Polish WLCG (Poland) and NERSC (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 ARC and ARDC (Australia); Minciencias (Colombia); AvH Foundation (Germany); EPLANET, Marie Skłodowska-Curie Actions and ERC (European Union); A*MIDEX, ANR, IPhU and Labex P2IO, 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); GVA, XuntaGal, GENCAT and Prog. Atracción Talento, CM (Spain); SRC (Sweden); the Leverhulme Trust, the Royal Society and UKRI (United Kingdom).
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In: Physical Review D, Vol. 108, No. 5, 052008, 01.09.2023, p. 1-16.
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AU - Palutan, M.
AU - Panshin, G.
AU - Paolucci, L.
AU - Papanestis, A.
AU - Pappagallo, M.
AU - Pappalardo, L. L.
AU - Pappenheimer, C.
AU - Parker, W.
AU - Parkes, C.
AU - Passalacqua, B.
AU - Passaleva, G.
AU - Pastore, A.
AU - Patel, M.
AU - Patrignani, C.
AU - Pawley, C. J.
AU - Pellegrino, A.
AU - Altarelli, M. Pepe
AU - Perazzini, S.
AU - Pereima, D.
AU - Castro, A. Pereiro
AU - Perret, P.
AU - Petridis, K.
AU - Petrolini, A.
AU - Petrucci, S.
AU - Petruzzo, M.
AU - Pham, H.
AU - Philippov, A.
AU - Piandani, R.
AU - Pica, L.
AU - Piccini, M.
AU - Pietrzyk, B.
AU - Pietrzyk, G.
AU - Pili, M.
AU - Pinci, D.
AU - Pisani, F.
AU - Pizzichemi, M.
AU - Placinta, V.
AU - Plews, J.
AU - Casasus, M. Plo
AU - Polci, F.
AU - Lener, M. Poli
AU - Poluektov, A.
AU - Polukhina, N.
AU - Polyakov, I.
AU - Polycarpo, E.
AU - Ponce, S.
AU - Popov, D.
AU - Poslavskii, S.
AU - Prasanth, K.
AU - Promberger, L.
AU - Prouve, C.
AU - Pugatch, V.
AU - Puill, V.
AU - Punzi, G.
AU - Qi, H. R.
AU - Qian, W.
AU - Qin, N.
AU - Qu, S.
AU - Quagliani, R.
AU - Raab, N. V.
AU - Rachwal, B.
AU - Rademacker, J. H.
AU - Rajagopalan, R.
AU - Rama, M.
AU - Pernas, M. Ramos
AU - Rangel, M. S.
AU - Ratnikov, F.
AU - Raven, G.
AU - De Miguel, M. Rebollo
AU - Redi, F.
AU - Reich, J.
AU - Reiss, F.
AU - Alepuz, C. Remon
AU - Ren, Z.
AU - Resmi, P. K.
AU - Ribatti, R.
AU - Ricci, A. M.
AU - Ricciardi, S.
AU - Richardson, K.
AU - Richardson-Slipper, M.
AU - Rinnert, K.
AU - Robbe, P.
AU - Robertson, G.
AU - Rodrigues, E.
AU - Fernandez, E. Rodriguez
AU - Lopez, J. A.Rodriguez
AU - Rodriguez, E. Rodriguez
AU - Rolf, D. L.
AU - Rollings, A.
AU - Roloff, P.
AU - Romanovskiy, V.
AU - Lamas, M. Romero
AU - Vidal, A. Romero
AU - Rotondo, M.
AU - Rudolph, M. S.
AU - Ruf, T.
AU - Fernandez, R. A.Ruiz
AU - Vidal, J. Ruiz
AU - Ryzhikov, A.
AU - Ryzka, J.
AU - Silva, J. J.Saborido
AU - Sagidova, N.
AU - Sahoo, N.
AU - Saitta, B.
AU - Salomoni, M.
AU - Gras, C. Sanchez
AU - Sanderswood, I.
AU - Santacesaria, R.
AU - Rios, C. Santamarina
AU - Santimaria, M.
AU - Santoro, L.
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 - Smead, L. G.Scantlebury
AU - Scarabotto, A.
AU - Schael, S.
AU - Scherl, S.
AU - Schertz, A. M.
AU - Schiller, M.
AU - Schindler, H.
AU - Schmelling, M.
AU - Schmidt, B.
AU - Schmitt, S.
AU - Schneider, O.
AU - Schopper, A.
AU - Schubiger, M.
AU - Schulte, N.
AU - Schulte, S.
AU - Schune, M. H.
AU - Schwemmer, R.
AU - Sciascia, B.
AU - Sciuccati, A.
AU - Sellam, S.
AU - Semennikov, A.
AU - Soares, M. Senghi
AU - Sergi, A.
AU - Serra, N.
AU - Sestini, L.
AU - Seuthe, A.
AU - Shang, Y.
AU - Shangase, D. M.
AU - Shapkin, M.
AU - Shchemerov, I.
AU - Shchutska, L.
AU - Shears, T.
AU - Shekhtman, L.
AU - Shen, Z.
AU - Sheng, S.
AU - Shevchenko, V.
AU - Shi, B.
AU - Shields, E. B.
AU - Shimizu, Y.
AU - Shmanin, E.
AU - Shorkin, R.
AU - Shupperd, J. D.
AU - Siddi, B. G.
AU - Coutinho, R. Silva
AU - Simi, G.
AU - Simone, S.
AU - Singla, M.
AU - Skidmore, N.
AU - Skuza, R.
AU - Skwarnicki, T.
AU - Slater, M. W.
AU - Smallwood, J. C.
AU - Smeaton, J. G.
AU - Smith, E.
AU - Smith, K.
AU - Smith, M.
AU - Snoch, A.
AU - Lavra, L. Soares
AU - Sokoloff, M. D.
AU - Soler, F. J.P.
AU - Solomin, A.
AU - Solovev, A.
AU - Solovyev, I.
AU - Song, R.
AU - De Almeida, F. L.Souza
AU - De Paula, B. Souza
AU - Norella, E. Spadaro
AU - Spedicato, E.
AU - Speer, J. G.
AU - Spiridenkov, E.
AU - Spradlin, P.
AU - Sriskaran, V.
AU - Stagni, F.
AU - Stahl, M.
AU - Stahl, S.
AU - Stanislaus, S.
AU - Stein, E. N.
AU - Steinkamp, O.
AU - Stenyakin, O.
AU - Stevens, H.
AU - Strekalina, D.
AU - Su, Y. S.
AU - Suljik, F.
AU - Sun, J.
AU - Sun, L.
AU - Sun, Y.
AU - Swallow, P. N.
AU - Swientek, K.
AU - Szabelski, A.
AU - Szumlak, T.
AU - Szymanski, M.
AU - Tan, Y.
AU - Taneja, S.
AU - Tat, M. D.
AU - Terentev, A.
AU - Teubert, F.
AU - Thomas, E.
AU - Thompson, D. J.D.
AU - Tilquin, H.
AU - Tisserand, V.
AU - T'Jampens, S.
AU - Tobin, M.
AU - Tomassetti, L.
AU - Tonani, G.
AU - Tong, X.
AU - Machado, D. Torres
AU - Tou, D. Y.
AU - Trippl, C.
AU - Tuci, G.
AU - Tuning, N.
AU - Ukleja, A.
AU - Unverzagt, D. J.
AU - Usachov, A.
AU - Ustyuzhanin, A.
AU - Uwer, U.
AU - Vagnoni, V.
AU - Valassi, A.
AU - Valenti, G.
AU - Canudas, N. Valls
AU - Van Dijk, M.
AU - Van Hecke, H.
AU - Van Herwijnen, E.
AU - Van Hulse, C. B.
AU - Van Veghel, M.
AU - Gomez, R. Vazquez
AU - Regueiro, P. Vazquez
AU - Sierra, C. Vázquez
AU - Vecchi, S.
AU - Velthuis, J. J.
AU - Veltri, M.
AU - Venkateswaran, A.
AU - Veronesi, M.
AU - Vesterinen, M.
AU - Vieira, D.
AU - Diaz, M. Vieites
AU - Vilasis-Cardona, X.
AU - Figueras, E. Vilella
AU - Villa, A.
AU - Vincent, P.
AU - Volle, F. C.
AU - Bruch, D. Vom
AU - Vorobyev, V.
AU - Voropaev, N.
AU - Vos, K.
AU - Vrahas, C.
AU - Walsh, J.
AU - Walton, E. J.
AU - Wan, G.
AU - Wang, C.
AU - Wang, G.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, M.
AU - Wang, R.
AU - Wang, X.
AU - Wang, Y.
AU - Wang, Z.
AU - Wang, Z.
AU - Wang, Z.
AU - Ward, J. A.
AU - Watson, N. K.
AU - Websdale, D.
AU - Wei, Y.
AU - Westhenry, B. D.C.
AU - White, D. J.
AU - Whitehead, M.
AU - Wiederhold, A. R.
AU - Wiedner, D.
AU - Wilkinson, G.
AU - Wilkinson, M. K.
AU - Williams, I.
AU - Williams, M.
AU - Williams, M. R.J.
AU - Williams, R.
AU - Wilson, F. F.
AU - Wislicki, W.
AU - Witek, M.
AU - Witola, L.
AU - Wong, C. P.
AU - Wormser, G.
AU - Wotton, S. A.
AU - Wu, H.
AU - Wu, J.
AU - Wyllie, K.
AU - Xiang, Z.
AU - Xie, Y.
AU - Xu, A.
AU - Xu, J.
AU - Xu, L.
AU - Xu, L.
AU - Xu, M.
AU - Xu, Q.
AU - Xu, Z.
AU - Xu, Z.
AU - Yang, D.
AU - Yang, S.
AU - Yang, X.
AU - Yang, Y.
AU - Yang, Z.
AU - Yang, Z.
AU - Yeomans, L. E.
AU - Yeroshenko, V.
AU - Yeung, H.
AU - Yin, H.
AU - Yu, J.
AU - Yuan, X.
AU - Zaffaroni, E.
AU - Zavertyaev, M.
AU - Zdybal, M.
AU - Zeng, M.
AU - Zhang, C.
AU - Zhang, D.
AU - Zhang, J.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhao, Y.
AU - Zharkova, A.
AU - Zhelezov, A.
AU - Zheng, Y.
AU - Zhou, T.
AU - Zhou, X.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhovkovska, V.
AU - Zhu, X.
AU - Zhu, X.
AU - Zhu, Z.
AU - Zhukov, V.
AU - Zhuo, J.
AU - Zou, Q.
AU - Zucchelli, S.
AU - Zuliani, D.
AU - Zunica, G.
AU - (LHCb Collaboration)
N1 - Funding Information: 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); 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), CSCS (Switzerland), IFIN-HH (Romania), CBPF (Brazil), Polish WLCG (Poland) and NERSC (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 ARC and ARDC (Australia); Minciencias (Colombia); AvH Foundation (Germany); EPLANET, Marie Skłodowska-Curie Actions and ERC (European Union); A*MIDEX, ANR, IPhU and Labex P2IO, 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); GVA, XuntaGal, GENCAT and Prog. Atracción Talento, CM (Spain); SRC (Sweden); the Leverhulme Trust, the Royal Society and UKRI (United Kingdom). Publisher Copyright: © 2023 CERN.
PY - 2023/9/1
Y1 - 2023/9/1
N2 - The mass difference between the ωb- and Ξb- baryons is measured using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb-1, and is found to be m(ωb-)-m(Ξb-)=248.54±0.51(stat)±0.38(syst) MeV/c2. The mass of the ωb- baryon is measured to be m(ωb-)=6045.9±0.5(stat)±0.6(syst) MeV/c2. This is the most precise determination of the ωb- mass to date. In addition, the production rate of ωb- baryons relative to that of Ξb- baryons is measured for the first time in pp collisions, using an LHCb dataset collected at a center-of-mass energy of 13 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 6 fb-1. Reconstructing beauty baryons in the kinematic region 2<η<6 and pT<20 GeV/c with their decays to a J/ψ meson and a hyperon, the ratio fωb-fΞb-×B(ωb-→J/ψω-)B(Ξb-→J/ψΞ-)=0.120±0.008(stat)±0.008(syst), is obtained, where fωb- and fΞb- are the fragmentation fractions of b quarks into ωb- and Ξb- baryons, respectively, and B represents the branching fractions of their respective decays.
AB - The mass difference between the ωb- and Ξb- baryons is measured using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb-1, and is found to be m(ωb-)-m(Ξb-)=248.54±0.51(stat)±0.38(syst) MeV/c2. The mass of the ωb- baryon is measured to be m(ωb-)=6045.9±0.5(stat)±0.6(syst) MeV/c2. This is the most precise determination of the ωb- mass to date. In addition, the production rate of ωb- baryons relative to that of Ξb- baryons is measured for the first time in pp collisions, using an LHCb dataset collected at a center-of-mass energy of 13 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 6 fb-1. Reconstructing beauty baryons in the kinematic region 2<η<6 and pT<20 GeV/c with their decays to a J/ψ meson and a hyperon, the ratio fωb-fΞb-×B(ωb-→J/ψω-)B(Ξb-→J/ψΞ-)=0.120±0.008(stat)±0.008(syst), is obtained, where fωb- and fΞb- are the fragmentation fractions of b quarks into ωb- and Ξb- baryons, respectively, and B represents the branching fractions of their respective decays.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85176774978&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85176774978&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.108.052008
DO - 10.1103/PhysRevD.108.052008
M3 - Article
AN - SCOPUS:85176774978
SN - 2470-0010
VL - 108
SP - 1
EP - 16
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
IS - 5
M1 - 052008
ER -