Abstract
The ratio of the Bs0 and B0 fragmentation fractions, fs/fd, in proton-proton collisions at the LHC, is obtained as a function of B-meson transverse momentum and collision center-of-mass energy from the combined analysis of different B-decay channels measured by the LHCb experiment. The results are described by a linear function of the meson transverse momentum or with a function inspired by Tsallis statistics. Precise measurements of the branching fractions of the Bs0→J/ψφ and Bs0→Ds-π+ decays are performed, reducing their uncertainty by about a factor of 2 with respect to previous world averages. Numerous Bs0 decay branching fractions, measured at the LHCb experiment, are also updated using the new values of fs/fd and branching fractions of normalization channels. These results reduce a major source of systematic uncertainty in several searches for new physics performed through measurements of Bs0 branching fractions.
| Original language | English |
|---|---|
| Pages (from-to) | 1-20 |
| Number of pages | 20 |
| Journal | Physical Review D |
| Volume | 104 |
| Issue number | 3 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 1 Aug 2021 |
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 following 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 (U.S.). 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 NERSC (U.S.). 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); 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 Science and Technology Program of Guangzhou (China); RFBR, RSF, and Yandex LLC (Russia); GVA, XuntaGal, and GENCAT (Spain); the Leverhulme Trust, the Royal Society, and UKRI (United Kingdom).
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© 2021 CERN.
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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 following 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 (U.S.). 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 NERSC (U.S.). 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); 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 Science and Technology Program of Guangzhou (China); RFBR, RSF, and Yandex LLC (Russia); GVA, XuntaGal, and GENCAT (Spain); the Leverhulme Trust, the Royal Society, and UKRI (United Kingdom).
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In: Physical Review D, Vol. 104, No. 3, 01.08.2021, p. 1-20.
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T1 - Precise measurement of the fs /fd ratio of fragmentation fractions and of Bs0 decay branching fractions
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AU - Roth, J. D.
AU - Rotondo, M.
AU - Rudolph, M. S.
AU - Ruf, T.
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 - Gonzalo, D. Sanchez
AU - Gras, C. Sanchez
AU - Santacesaria, R.
AU - Rios, C. Santamarina
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 - Smead, L. G.Scantlebury
AU - Schael, S.
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 - Soares, M. Senghi
AU - Sergi, A.
AU - Serra, N.
AU - Sestini, L.
AU - Seuthe, A.
AU - Seyfert, P.
AU - Shangase, D. M.
AU - Shapkin, M.
AU - Shchemerov, I.
AU - Shchutska, L.
AU - Shears, T.
AU - Shekhtman, L.
AU - Shen, Z.
AU - Shevchenko, V.
AU - Shields, E. B.
AU - Shmanin, E.
AU - Shupperd, J. D.
AU - Siddi, B. G.
AU - Coutinho, R. Silva
AU - Simi, G.
AU - Simone, S.
AU - Skidmore, N.
AU - Skwarnicki, T.
AU - Slater, M. W.
AU - Slazyk, I.
AU - Smallwood, J. C.
AU - Smeaton, J. G.
AU - Smetkina, A.
AU - Smith, E.
AU - Smith, M.
AU - Snoch, A.
AU - Soares, M.
AU - Lavra, L. Soares
AU - Sokoloff, M. D.
AU - Soler, F. J.P.
AU - Solovev, A.
AU - Solovyev, I.
AU - De Almeida, F. L.Souza
AU - De Paula, B. Souza
AU - Spaan, B.
AU - Norella, E. Spadaro
AU - Spradlin, P.
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 - Suljik, F.
AU - Sun, J.
AU - Sun, L.
AU - Sun, Y.
AU - Svihra, P.
AU - Swallow, P. N.
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 - Machado, D. Torres
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 - Canudas, N. Valls
AU - Van Beuzekom, M.
AU - Van Dijk, M.
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 - Viemann, H.
AU - Vilasis-Cardona, X.
AU - Figueras, E. Vilella
AU - Vincent, P.
AU - Vitali, G.
AU - Vollhardt, A.
AU - Bruch, D. Vom
AU - Vorobyev, A.
AU - Vorobyev, V.
AU - Voropaev, N.
AU - Waldi, R.
AU - Walsh, J.
AU - Wang, C.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, M.
AU - Wang, R.
AU - Wang, Y.
AU - Wang, Z.
AU - Wark, H. M.
AU - Watson, N. K.
AU - Weber, S. G.
AU - Websdale, D.
AU - Weisser, C.
AU - Westhenry, B. D.C.
AU - White, D. J.
AU - Whitehead, M.
AU - Wiedner, D.
AU - Wilkinson, G.
AU - Wilkinson, M.
AU - Williams, I.
AU - Williams, M.
AU - Williams, M. R.J.
AU - Wilson, F. F.
AU - Wislicki, W.
AU - Witek, M.
AU - Witola, L.
AU - Wormser, G.
AU - Wotton, S. A.
AU - Wu, H.
AU - Wyllie, K.
AU - Xiang, Z.
AU - Xiao, D.
AU - Xie, Y.
AU - Xu, A.
AU - Xu, J.
AU - Xu, L.
AU - Xu, M.
AU - Xu, Q.
AU - Xu, Z.
AU - Xu, Z.
AU - Yang, D.
AU - Yang, S.
AU - Yang, Y.
AU - Yang, Z.
AU - Yang, Z.
AU - Yao, Y.
AU - Yeomans, L. E.
AU - Yin, H.
AU - Yu, J.
AU - Yuan, X.
AU - Yushchenko, O.
AU - Zaffaroni, E.
AU - Zarebski, K. A.
AU - Zavertyaev, M.
AU - Zdybal, M.
AU - Zenaiev, O.
AU - Zeng, M.
AU - Zhang, D.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhelezov, A.
AU - Zheng, Y.
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 - 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 following 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 (U.S.). 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 NERSC (U.S.). 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); 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 Science and Technology Program of Guangzhou (China); RFBR, RSF, and Yandex LLC (Russia); GVA, XuntaGal, and GENCAT (Spain); the Leverhulme Trust, the Royal Society, and UKRI (United Kingdom). Publisher Copyright: © 2021 CERN.
PY - 2021/8/1
Y1 - 2021/8/1
N2 - The ratio of the Bs0 and B0 fragmentation fractions, fs/fd, in proton-proton collisions at the LHC, is obtained as a function of B-meson transverse momentum and collision center-of-mass energy from the combined analysis of different B-decay channels measured by the LHCb experiment. The results are described by a linear function of the meson transverse momentum or with a function inspired by Tsallis statistics. Precise measurements of the branching fractions of the Bs0→J/ψφ and Bs0→Ds-π+ decays are performed, reducing their uncertainty by about a factor of 2 with respect to previous world averages. Numerous Bs0 decay branching fractions, measured at the LHCb experiment, are also updated using the new values of fs/fd and branching fractions of normalization channels. These results reduce a major source of systematic uncertainty in several searches for new physics performed through measurements of Bs0 branching fractions.
AB - The ratio of the Bs0 and B0 fragmentation fractions, fs/fd, in proton-proton collisions at the LHC, is obtained as a function of B-meson transverse momentum and collision center-of-mass energy from the combined analysis of different B-decay channels measured by the LHCb experiment. The results are described by a linear function of the meson transverse momentum or with a function inspired by Tsallis statistics. Precise measurements of the branching fractions of the Bs0→J/ψφ and Bs0→Ds-π+ decays are performed, reducing their uncertainty by about a factor of 2 with respect to previous world averages. Numerous Bs0 decay branching fractions, measured at the LHCb experiment, are also updated using the new values of fs/fd and branching fractions of normalization channels. These results reduce a major source of systematic uncertainty in several searches for new physics performed through measurements of Bs0 branching fractions.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85114379125&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85114379125&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.104.032005
DO - 10.1103/PhysRevD.104.032005
M3 - Article
AN - SCOPUS:85114379125
SN - 2470-0010
VL - 104
SP - 1
EP - 20
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
IS - 3
ER -