Abstract
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 051801 |
| Pages (from-to) | 1-14 |
| Number of pages | 14 |
| Journal | Physical review letters |
| Volume | 135 |
| Issue number | 5 |
| Early online date | 29 Jul 2025 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 1 Aug 2025 |
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: ARC (Australia); 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); MCID/IFA (Romania); MICIU and AEI (Spain); SNSF and SER (Switzerland); NASU (Ukraine); STFC (United Kingdom); DOE NP and NSF (USA). We acknowledge the computing resources that are provided by ARDC (Australia), Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) (Brazil), CERN, IHEP and LZU (China), IN2P3 (France), KIT and DESY (Germany), INFN (Italy), SURF (Netherlands), Polish WLCG (Poland), IFIN-HH (Romania), PIC (Spain), CSCS (Switzerland), and GridPP (United Kingdom). 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 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); Minciencias (Colombia); EPLANET, Marie Skłodowska-Curie Actions, ERC, and NextGenerationEU (European Union); A*MIDEX, ANR, IPhU and Labex P2IO, and Région Auvergne-Rhône-Alpes (France); Alexander-von-Humboldt Foundation (Germany); ICSC (Italy); Severo Ochoa and María de Maeztu Units of Excellence, GVA, XuntaGal, GENCAT, InTalent-Inditex and Prog. Atracción Talento CM (Spain); SRC (Sweden); the Leverhulme Trust, the Royal Society and UKRI (United Kingdom).
| Funders |
|---|
| Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades |
| Agence Nationale de la Recherche |
| Australian Research Council |
| National Academy of Sciences of Ukraine |
| Narodowe Centrum Nauki |
| Institut national de physique nucléaire et de physique des particules |
| Science and Technology Facilities Council |
| H2020 Marie Skłodowska-Curie Actions |
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| Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek |
| Program of Guangzhou |
| Financiadora de Estudos e Projetos |
| Centre National de la Recherche Scientifique |
| Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt |
| NSF |
| Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico |
| Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior |
| Deutsche Forschungsgemeinschaft |
| Canadian Anesthesiologists' Society |
| Région Auvergne-Rhône-Alpes |
| International Council of Shopping Centers |
| Agencia Estatal de Investigación |
| CAS Center for Excellence in Particle Physics |
| Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China |
| Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung |
| NextGenerationEU |
| Sociedad Española de Reumatología |
| European Research Council |
| EPLANET |
| Ministerstwo Edukacji i Nauki |
| CERN |
| Nuclear Physics |
| Fundamental Research Funds for the Central Universities |
| Alexander von Humboldt-Stiftung |
| Istituto Nazionale di Fisica Nucleare |
| National Natural Science Foundation of China |
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In: Physical review letters, Vol. 135, No. 5, 051801, 01.08.2025, p. 1-14.
Research output: Contribution to Journal › Article › Academic › peer-review
TY - JOUR
T1 - Observation of the Very Rare Σ+→𝑝𝜇+𝜇−Decay
AU - Aaij, R.
AU - Abdelmotteleb, A. S.W.
AU - Abellan Beteta, C.
AU - Abudinén, F.
AU - Ackernley, T.
AU - Adefisoye, A. A.
AU - Adeva, B.
AU - Adinolfi, M.
AU - Adlarson, P.
AU - Agapopoulou, C.
AU - Aidala, C. A.
AU - Ajaltouni, Z.
AU - Akar, S.
AU - Akiba, K.
AU - Albicocco, P.
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AU - Anderlini, L.
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AU - Andreianov, A.
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AU - Andreotti, M.
AU - Andreou, D.
AU - Anelli, A.
AU - Ao, D.
AU - Archilli, F.
AU - Argenton, M.
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AU - Artamonov, A.
AU - Artuso, M.
AU - Aslanides, E.
AU - Ataíde Da Silva, R.
AU - Atzeni, M.
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AU - Bacher, D.
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AU - Bedeschi, F.
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AU - Bezshyyko, O.
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AU - Chatzianagnostou, E.
AU - Chefdeville, M.
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AU - Chen, S.
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AU - Dettori, F.
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AU - Ene, A.
AU - Eschle, J.
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AU - Evans, T.
AU - Fabiano, F.
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AU - Falcao, L. N.
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AU - Fernandez Gomez, M.
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AU - Ferrillo, M.
AU - Ferro-Luzzi, M.
AU - Filippov, S.
AU - Fini, R. A.
AU - Fiorini, M.
AU - Firlej, M.
AU - Fischer, K. L.
AU - Fitzgerald, D. S.
AU - Fitzpatrick, C.
AU - Fiutowski, T.
AU - Fleuret, F.
AU - Fontana, M.
AU - Foreman, L. F.
AU - Forty, R.
AU - Foulds-Holt, D.
AU - Franco Lima, V.
AU - Franco Sevilla, M.
AU - Frank, M.
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AU - Führing, Q.
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AU - Gao, R.
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AU - Gao, Y.
AU - Gao, Y.
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AU - Gersabeck, M.
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AU - Gioventù, A.
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AU - Glaser, F. C.
AU - Gligorov, V. V.
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AU - Golinka-Bezshyyko, L.
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AU - Golubkov, D.
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AU - Goncerz, M.
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AU - Grieser, N. A.
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AU - Haefeli, G.
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AU - Henderson, R. D.L.
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AU - Jost, B.
AU - Juan Castella, J.
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AU - Juszczak, I.
AU - Kaminaris, D.
AU - Kandybei, S.
AU - Kane, M.
AU - Kang, Y.
AU - Kar, C.
AU - Karacson, M.
AU - Karpenkov, D.
AU - Kauniskangas, A.
AU - Kautz, J. W.
AU - Kazanecki, M. K.
AU - Keizer, F.
AU - Kenzie, M.
AU - Ketel, T.
AU - Khanji, B.
AU - Kharisova, A.
AU - Kholodenko, S.
AU - Khreich, G.
AU - Kirn, T.
AU - Kirsebom, V. S.
AU - Kitouni, O.
AU - Klaver, S.
AU - Kleijne, N.
AU - Klimaszewski, K.
AU - Kmiec, M. R.
AU - Koliiev, S.
AU - Kolk, L.
AU - Konoplyannikov, A.
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AU - Koppenburg, P.
AU - Korchin, A.
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AU - Kozachuk, A.
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AU - Li, A.
AU - Li, C.
AU - Li, C.
AU - Li, H.
AU - Li, J.
AU - Li, K.
AU - Li, L.
AU - Li, M.
AU - Li, P.
AU - Li, P. R.
AU - Li, Q.
AU - Li, S.
AU - Li, T.
AU - Li, T.
AU - Li, Y.
AU - Li, Y.
AU - Lian, Z.
AU - Liang, X.
AU - Libralon, S.
AU - Lin, C.
AU - Lin, T.
AU - Lindner, R.
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AU - Lisovskyi, V.
AU - Litvinov, R.
AU - Liu, D.
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AU - Liu, S.
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AU - Liu, Y.
AU - Liu, Y.
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AU - Mariani, E.
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AU - Martel, L.
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AU - Morris, A. G.
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AU - Müller, K.
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AU - Neufeld, N.
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AU - O'Neil, R. H.
AU - Osthues, D.
AU - Otalora Goicochea, J. M.
AU - Owen, P.
AU - Oyanguren, A.
AU - Ozcelik, O.
AU - Paciolla, F.
AU - Padee, A.
AU - Padeken, K. O.
AU - Pagare, B.
AU - Pajero, T.
AU - Palano, A.
AU - Palutan, M.
AU - Pan, X.
AU - Panebianco, S.
AU - Panshin, G.
AU - Paolucci, L.
AU - Papanestis, A.
AU - Pappagallo, M.
AU - Pappalardo, L. L.
AU - Pappenheimer, C.
AU - Parkes, C.
AU - Parmar, D.
AU - Passalacqua, B.
AU - Passaleva, G.
AU - Passaro, D.
AU - Pastore, A.
AU - Patel, M.
AU - Patoc, J.
AU - Patrignani, C.
AU - Paul, A.
AU - Pawley, C. J.
AU - Pellegrino, A.
AU - Peng, J.
AU - Pepe Altarelli, M.
AU - Perazzini, S.
AU - Pereima, D.
AU - Pereira Da Costa, H.
AU - Pereiro Castro, A.
AU - Perret, P.
AU - Perrevoort, A.
AU - Perro, A.
AU - Peters, M. J.
AU - Petridis, K.
AU - Petrolini, A.
AU - Pfaller, J. P.
AU - Pham, H.
AU - Pica, L.
AU - Piccini, M.
AU - Piccolo, L.
AU - Pietrzyk, B.
AU - Pietrzyk, G.
AU - Pilato, R. N.
AU - Pinci, D.
AU - Pisani, F.
AU - Pizzichemi, M.
AU - Placinta, V.
AU - Plo Casasus, M.
AU - Poeschl, T.
AU - Polci, F.
AU - Poli Lener, M.
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 - Prouve, C.
AU - Provenzano, D.
AU - Pugatch, V.
AU - Punzi, G.
AU - Qasim, S.
AU - Qian, Q. Q.
AU - Qian, W.
AU - Qin, N.
AU - Qu, S.
AU - Quagliani, R.
AU - Rabadan Trejo, R. I.
AU - Rademacker, J. H.
AU - Rama, M.
AU - Ramírez García, M.
AU - Ramos De Oliveira, V.
AU - Ramos Pernas, M.
AU - Rangel, M. S.
AU - Ratnikov, F.
AU - Raven, G.
AU - Rebollo De Miguel, M.
AU - Redi, F.
AU - Reich, J.
AU - Reiss, F.
AU - Ren, Z.
AU - Resmi, P. K.
AU - Ribalda Galvez, M.
AU - Ribatti, R.
AU - Ricart, G.
AU - Riccardi, D.
AU - Ricciardi, S.
AU - Richardson, K.
AU - Richardson-Slipper, M.
AU - Rinnert, K.
AU - Robbe, P.
AU - Robertson, G.
AU - Rodrigues, E.
AU - Rodriguez Alvarez, A.
AU - Rodriguez Fernandez, E.
AU - Rodriguez Lopez, J. A.
AU - Rodriguez Rodriguez, E.
AU - Roensch, J.
AU - Rogachev, A.
AU - Rogovskiy, A.
AU - Rolf, D. L.
AU - Roloff, P.
AU - Romanovskiy, V.
AU - Romero Vidal, A.
AU - Romolini, G.
AU - Ronchetti, F.
AU - Rong, T.
AU - Rotondo, M.
AU - Roy, S. R.
AU - Rudolph, M. S.
AU - Ruiz Diaz, M.
AU - Ruiz Fernandez, R. A.
AU - Ruiz Vidal, J.
AU - Saavedra-Arias, J. J.
AU - Saborido Silva, J. J.
AU - Sadek, R.
AU - Sagidova, N.
AU - Sahoo, D.
AU - Sahoo, N.
AU - Saitta, B.
AU - Salomoni, M.
AU - Sanderswood, I.
AU - Santacesaria, R.
AU - Santamarina Rios, C.
AU - Santimaria, M.
AU - Santoro, L.
AU - Santovetti, E.
AU - Saputi, A.
AU - Saranin, D.
AU - Sarnatskiy, A.
AU - Sarpis, G.
AU - Sarpis, M.
AU - Satriano, C.
AU - Satta, A.
AU - Saur, M.
AU - Savrina, D.
AU - Sazak, H.
AU - Sborzacchi, F.
AU - Scarabotto, A.
AU - Schael, S.
AU - Scherl, S.
AU - Schiller, M.
AU - Schindler, H.
AU - Schmelling, M.
AU - Schmidt, B.
AU - Schmitt, S.
AU - Schmitz, H.
AU - Schneider, O.
AU - Schopper, A.
AU - Schulte, N.
AU - Schulte, S.
AU - Schune, M. H.
AU - Schwering, G.
AU - Sciascia, B.
AU - Sciuccati, A.
AU - Segal, I.
AU - Sellam, S.
AU - Semennikov, A.
AU - Senger, T.
AU - Senghi Soares, M.
AU - Sergi, A.
AU - Serra, N.
AU - Sestini, L.
AU - Seuthe, A.
AU - Sevilla Sanjuan, B.
AU - Shang, Y.
AU - Shangase, D. M.
AU - Shapkin, M.
AU - Sharma, R. S.
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 - Shi, Q.
AU - Shimizu, Y.
AU - Shmanin, E.
AU - Shorkin, R.
AU - Shupperd, J. D.
AU - Silva Coutinho, R.
AU - Simi, G.
AU - Simone, S.
AU - Singha, M.
AU - Skidmore, N.
AU - Skwarnicki, T.
AU - Slater, M. W.
AU - Smith, E.
AU - Smith, K.
AU - Smith, M.
AU - Soares Lavra, L.
AU - Sokoloff, M. D.
AU - Soler, F. J.P.
AU - Solomin, A.
AU - Solovev, A.
AU - Solovyev, I.
AU - Sommerfeld, N. S.
AU - Song, R.
AU - Song, Y.
AU - Song, Y.
AU - Song, Y. S.
AU - Souza De Almeida, F. L.
AU - Souza De Paula, B.
AU - Spadaro Norella, E.
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 - Stefaniak, M.
AU - Stein, E. N.
AU - Steinkamp, O.
AU - Stenyakin, O.
AU - Stevens, H.
AU - Strekalina, D.
AU - Su, Y.
AU - Suljik, F.
AU - Sun, J.
AU - Sun, L.
AU - Sundfeld, D.
AU - Sutcliffe, W.
AU - Swientek, K.
AU - Swystun, F.
AU - Szabelski, A.
AU - Szumlak, T.
AU - Tan, Y.
AU - Tang, Y.
AU - Tang, Y. T.
AU - Tat, M. D.
AU - Terentev, A.
AU - Terzuoli, F.
AU - Teubert, F.
AU - Thoma, U.
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 - Tork, T.
AU - Torres Machado, D.
AU - Toscano, L.
AU - Tou, D. Y.
AU - Trippl, C.
AU - Tuci, G.
AU - Tuning, N.
AU - Uecker, L. H.
AU - Ukleja, A.
AU - Unverzagt, D. J.
AU - Upadhyay, A.
AU - Urbach, B.
AU - Usachov, A.
AU - Ustyuzhanin, A.
AU - Uwer, U.
AU - Vagnoni, V.
AU - Valcarce Cadenas, V.
AU - Valenti, G.
AU - Valls Canudas, N.
AU - van Eldik, J.
AU - Van Hecke, H.
AU - van Herwijnen, E.
AU - Van Hulse, C. B.
AU - Van Laak, R.
AU - van Veghel, M.
AU - Vasquez, G.
AU - Vazquez Gomez, R.
AU - Vazquez Regueiro, P.
AU - Vázquez Sierra, C.
AU - Vecchi, S.
AU - Velthuis, J. J.
AU - Veltri, M.
AU - Venkateswaran, A.
AU - Verdoglia, M.
AU - Vesterinen, M.
AU - Vico Benet, D.
AU - Vidrier Villalba, P.
AU - Vieites Diaz, M.
AU - Vilasis-Cardona, X.
AU - Vilella Figueras, E.
AU - Villa, A.
AU - Vincent, P.
AU - Vivacqua, B.
AU - Volle, F. C.
AU - Vom Bruch, D.
AU - Voropaev, N.
AU - Vos, K.
AU - Vrahas, C.
AU - Wagner, J.
AU - Walsh, J.
AU - Walton, E. J.
AU - Wan, G.
AU - Wang, A.
AU - Wang, C.
AU - Wang, G.
AU - Wang, H.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, M.
AU - Wang, N. W.
AU - Wang, R.
AU - Wang, X.
AU - Wang, X.
AU - Wang, X. W.
AU - Wang, Y.
AU - Wang, Y.
AU - Wang, Y. W.
AU - Wang, Z.
AU - Wang, Z.
AU - Wang, Z.
AU - Ward, J. A.
AU - Waterlaat, M.
AU - Watson, N. K.
AU - Websdale, D.
AU - Wei, Y.
AU - Wendel, J.
AU - Westhenry, B. D.C.
AU - White, C.
AU - Whitehead, M.
AU - Whiter, E.
AU - Wiederhold, A. R.
AU - Wiedner, D.
AU - Wilkinson, G.
AU - Wilkinson, M. K.
AU - Williams, M.
AU - Williams, M. J.
AU - Williams, M. R.J.
AU - Williams, R.
AU - Williams, Z.
AU - Wilson, F. F.
AU - Winn, M.
AU - Wislicki, W.
AU - Witek, M.
AU - Witola, L.
AU - Wormser, G.
AU - Wotton, S. A.
AU - Wu, H.
AU - Wu, J.
AU - Wu, X.
AU - Wu, Y.
AU - Wu, Z.
AU - Wyllie, K.
AU - Xian, S.
AU - Xiang, Z.
AU - Xie, Y.
AU - Xing, T. X.
AU - Xu, A.
AU - Xu, L.
AU - Xu, M.
AU - Xu, Z.
AU - Xu, Z.
AU - Xu, Z.
AU - Yang, K.
AU - Yang, X.
AU - Yang, Y.
AU - Yang, Z.
AU - Yeroshenko, V.
AU - Yeung, H.
AU - Yin, H.
AU - Yin, X.
AU - Yu, C. Y.
AU - Yu, J.
AU - Yuan, X.
AU - Yuan, Y.
AU - Zaffaroni, E.
AU - Zavertyaev, M.
AU - Zdybal, M.
AU - Zenesini, F.
AU - Zeng, C.
AU - Zeng, M.
AU - Zhang, C.
AU - Zhang, D.
AU - Zhang, J.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, R.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhang, Y. Z.
AU - Zhang, Z.
AU - Zhao, Y.
AU - Zhelezov, A.
AU - Zheng, S. Z.
AU - Zheng, X. Z.
AU - Zheng, Y.
AU - Zhou, T.
AU - Zhou, X.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhovkovska, V.
AU - Zhu, L. Z.
AU - Zhu, X.
AU - Zhu, X.
AU - Zhu, Y.
AU - Zhukov, V.
AU - Zhuo, J.
AU - Zou, Q.
AU - Zuliani, D.
AU - Zunica, G.
AU - LHCb Collaboration
PY - 2025/8/1
Y1 - 2025/8/1
N2 - The first observation of the Σ+ →𝑝𝜇+𝜇− decay is reported with high significance using proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb−1, collected with the LHCb detector at a center-of-mass energy of 13 TeV. A yield of 237±16 Σ+→𝑝𝜇+𝜇− decays is obtained, where the uncertainty is statistical only. A branching fraction of (1.08±0.17)×10−8 is measured, where the uncertainty includes statistical and systematic sources. No evidence of resonant structures is found in the dimuon invariant-mass distribution. All results are compatible with standard model expectations. This represents the rarest decay of a baryon ever observed.
AB - The first observation of the Σ+ →𝑝𝜇+𝜇− decay is reported with high significance using proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb−1, collected with the LHCb detector at a center-of-mass energy of 13 TeV. A yield of 237±16 Σ+→𝑝𝜇+𝜇− decays is obtained, where the uncertainty is statistical only. A branching fraction of (1.08±0.17)×10−8 is measured, where the uncertainty includes statistical and systematic sources. No evidence of resonant structures is found in the dimuon invariant-mass distribution. All results are compatible with standard model expectations. This represents the rarest decay of a baryon ever observed.
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/105013688388
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/105013688388#tab=citedBy
U2 - 10.1103/r3v2-kmmp
DO - 10.1103/r3v2-kmmp
M3 - Article
C2 - 40824789
AN - SCOPUS:105013688388
SN - 0031-9007
VL - 135
SP - 1
EP - 14
JO - Physical review letters
JF - Physical review letters
IS - 5
M1 - 051801
ER -