Abstract
The branching fraction B(B0→D∗-τ+ντ) is measured relative to that of the normalization mode B0→D∗-π+π-π+ using hadronic τ+→π+π-π+(π0)ν¯τ decays in proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 2 fb-1. The measured ratio is B(B0→D∗-τ+ντ)/B(B0→D∗-π+π-π+)=1.70±0.10-0.10+0.11, where the first uncertainty is statistical and the second is related to systematic effects. Using established branching fractions for the B0→D∗-π+π-π+ and B0→D∗-μ+νμ modes, the lepton universality test R(D∗-)B(B0→D∗-τ+ντ)/B(B0→D∗-μ+νμ) is calculated, R(D∗-)=0.247±0.015±0.015±0.012, where the third uncertainty is due to the uncertainties on the external branching fractions. This result is consistent with the Standard Model prediction and with previous measurements.
Original language | English |
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Article number | 012018 |
Pages (from-to) | 1-18 |
Number of pages | 18 |
Journal | Physical Review D |
Volume | 108 |
Issue number | 1 |
DOIs | |
Publication status | Published - 1 Jul 2023 |
Bibliographical note
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In: Physical Review D, Vol. 108, No. 1, 012018, 01.07.2023, p. 1-18.
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T1 - Test of lepton flavor universality using B0 →D∗-τ+ντ decays with hadronic τ channels
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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 - 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 - Remon Alepuz, C.
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 - Rodriguez Fernandez, E.
AU - Rodriguez Lopez, J. A.
AU - Rodriguez Rodriguez, E.
AU - Rolf, D. L.
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 Fernandez, R. A.
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 - Salomoni, M.
AU - Sanchez Gras, C.
AU - Sanderswood, I.
AU - Santacesaria, R.
AU - Santamarina Rios, C.
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 - Scantlebury Smead, L. G.
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 - Senghi Soares, M.
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 - Silva Coutinho, R.
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 - Soares Lavra, L.
AU - Sokoloff, M. D.
AU - Soler, F. J.P.
AU - Solomin, A.
AU - Solovev, A.
AU - Solovyev, I.
AU - Song, R.
AU - Souza De Almeida, F. L.
AU - Souza De Paula, B.
AU - Spaan, 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 - 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 - Torres MacHado, D.
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 - Valls Canudas, N.
AU - Van Dijk, M.
AU - Van Hecke, H.
AU - Van Herwijnen, E.
AU - Van Hulse, C. B.
AU - Van Veghel, M.
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 - Veronesi, M.
AU - Vesterinen, M.
AU - Vieira, D.
AU - Vieites Diaz, M.
AU - Vilasis-Cardona, X.
AU - Vilella Figueras, E.
AU - Villa, A.
AU - Vincent, P.
AU - Volle, F. C.
AU - Vom Bruch, D.
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.
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AU - Yang, D.
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AU - Yang, Z.
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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.
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AU - Zhang, C.
AU - Zhang, D.
AU - Zhang, J.
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AU - Zhang, S.
AU - Zhang, Y.
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AU - Zhao, Y.
AU - Zharkova, A.
AU - Zhelezov, A.
AU - Zheng, Y.
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AU - Zhou, X.
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AU - Zhu, X.
AU - Zhu, X.
AU - Zhu, Z.
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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 Science and Technology 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 - 2023/7/1
Y1 - 2023/7/1
N2 - The branching fraction B(B0→D∗-τ+ντ) is measured relative to that of the normalization mode B0→D∗-π+π-π+ using hadronic τ+→π+π-π+(π0)ν¯τ decays in proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 2 fb-1. The measured ratio is B(B0→D∗-τ+ντ)/B(B0→D∗-π+π-π+)=1.70±0.10-0.10+0.11, where the first uncertainty is statistical and the second is related to systematic effects. Using established branching fractions for the B0→D∗-π+π-π+ and B0→D∗-μ+νμ modes, the lepton universality test R(D∗-)B(B0→D∗-τ+ντ)/B(B0→D∗-μ+νμ) is calculated, R(D∗-)=0.247±0.015±0.015±0.012, where the third uncertainty is due to the uncertainties on the external branching fractions. This result is consistent with the Standard Model prediction and with previous measurements.
AB - The branching fraction B(B0→D∗-τ+ντ) is measured relative to that of the normalization mode B0→D∗-π+π-π+ using hadronic τ+→π+π-π+(π0)ν¯τ decays in proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 2 fb-1. The measured ratio is B(B0→D∗-τ+ντ)/B(B0→D∗-π+π-π+)=1.70±0.10-0.10+0.11, where the first uncertainty is statistical and the second is related to systematic effects. Using established branching fractions for the B0→D∗-π+π-π+ and B0→D∗-μ+νμ modes, the lepton universality test R(D∗-)B(B0→D∗-τ+ντ)/B(B0→D∗-μ+νμ) is calculated, R(D∗-)=0.247±0.015±0.015±0.012, where the third uncertainty is due to the uncertainties on the external branching fractions. This result is consistent with the Standard Model prediction and with previous measurements.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85166750156&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85166750156&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.108.012018
DO - 10.1103/PhysRevD.108.012018
M3 - Article
AN - SCOPUS:85166750156
SN - 2470-0010
VL - 108
SP - 1
EP - 18
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
IS - 1
M1 - 012018
ER -