Measurements of the branching fractions of Λ+c → pπ−π+, Λ+c → pK−K+, and Λ+c → pπ−K+

Author:

,Aaij R.,Adeva B.,Adinolfi M.,Ajaltouni Z.,Akar S.,Albrecht J.,Alessio F.,Alexander M.,Alfonso Albero A.,Ali S.,Alkhazov G.,Alvarez Cartelle P.,Alves A. A.,Amato S.,Amerio S.,Amhis Y.,An L.,Anderlini L.,Andreassi G.,Andreotti M.,Andrews J. E.,Appleby R. B.,Archilli F.,d’Argent P.,Arnau Romeu J.,Artamonov A.,Artuso M.,Aslanides E.,Auriemma G.,Baalouch M.,Babuschkin I.,Bachmann S.,Back J. J.,Badalov A.,Baesso C.,Baker S.,Balagura V.,Baldini W.,Baranov A.,Barlow R. J.,Barschel C.,Barsuk S.,Barter W.,Baryshnikov F.,Batozskaya V.,Battista V.,Bay A.,Beaucourt L.,Beddow J.,Bedeschi F.,Bediaga I.,Beiter A.,Bel L. J.,Beliy N.,Bellee V.,Belloli N.,Belous K.,Belyaev I.,Ben-Haim E.,Bencivenni G.,Benson S.,Beranek S.,Berezhnoy A.,Bernet R.,Berninghoff D.,Bertholet E.,Bertolin A.,Betancourt C.,Betti F.,Bettler M.-O.,van Beuzekom M.,Bezshyiko Ia.,Bifani S.,Billoir P.,Birnkraut A.,Bitadze A.,Bizzeti A.,Bjørn M.,Blake T.,Blanc F.,Blouw J.,Blusk S.,Bocci V.,Boettcher T.,Bondar A.,Bondar N.,Bonivento W.,Bordyuzhin I.,Borgheresi A.,Borghi S.,Borisyak M.,Borsato M.,Bossu F.,Boubdir M.,Bowcock T. J. V.,Bowen E.,Bozzi C.,Braun S.,Britton T.,Brodzicka J.,Brundu D.,Buchanan E.,Burr C.,Bursche A.,Buytaert J.,Byczynski W.,Cadeddu S.,Cai H.,Calabrese R.,Calladine R.,Calvi M.,Calvo Gomez M.,Camboni A.,Campana P.,Campora Perez D. H.,Capriotti L.,Carbone A.,Carboni G.,Cardinale R.,Cardini A.,Carniti P.,Carson L.,Carvalho Akiba K.,Casse G.,Cassina L.,Castillo Garcia L.,Cattaneo M.,Cavallero G.,Cenci R.,Chamont D.,Chapman M. G.,Charles M.,Charpentier Ph.,Chatzikonstantinidis G.,Chefdeville M.,Chen S.,Cheung S. F.,Chitic S.-G.,Chobanova V.,Chrzaszcz M.,Chubykin A.,Ciambrone P.,Cid Vidal X.,Ciezarek G.,Clarke P. E. L.,Clemencic M.,Cliff H. V.,Closier J.,Cogan J.,Cogneras E.,Cogoni V.,Cojocariu L.,Collins P.,Colombo T.,Comerma-Montells A.,Contu A.,Cook A.,Coombs G.,Coquereau S.,Corti G.,Corvo M.,Costa Sobral C. M.,Couturier B.,Cowan G. A.,Craik D. C.,Crocombe A.,Cruz Torres M.,Currie R.,D’Ambrosio C.,Da Cunha Marinho F.,Dall’Occo E.,Dalseno J.,Davis A.,De Aguiar Francisco O.,De Capua S.,De Cian M.,De Miranda J. M.,De Paula L.,De Serio M.,De Simone P.,Dean C. T.,Decamp D.,Del Buono L.,Dembinski H.-P.,Demmer M.,Dendek A.,Derkach D.,Deschamps O.,Dettori F.,Dey B.,Di Canto A.,Di Nezza P.,Dijkstra H.,Dordei F.,Dorigo M.,Dosil Suárez A.,Douglas L.,Dovbnya A.,Dreimanis K.,Dufour L.,Dujany G.,Durante P.,Dzhelyadin R.,Dziewiecki M.,Dziurda A.,Dzyuba A.,Easo S.,Ebert M.,Egede U.,Egorychev V.,Eidelman S.,Eisenhardt S.,Eitschberger U.,Ekelhof R.,Eklund L.,Ely S.,Esen S.,Evans H. M.,Evans T.,Falabella A.,Farley N.,Farry S.,Fazzini D.,Federici L.,Ferguson D.,Fernandez G.,Fernandez Declara P.,Fernandez Prieto A.,Ferrari F.,Ferreira Rodrigues F.,Ferro-Luzzi M.,Filippov S.,Fini R. A.,Fiore M.,Fiorini M.,Firlej M.,Fitzpatrick C.,Fiutowski T.,Fleuret F.,Fohl K.,Fontana M.,Fontanelli F.,Forshaw D. C.,Forty R.,Franco Lima V.,Frank M.,Frei C.,Fu J.,Funk W.,Furfaro E.,Färber C.,Gabriel E.,Gallas Torreira A.,Galli D.,Gallorini S.,Gambetta S.,Gandelman M.,Gandini P.,Gao Y.,Garcia Martin L. M.,García Pardiñas J.,Garra Tico J.,Garrido L.,Garsed P. J.,Gascon D.,Gaspar C.,Gavardi L.,Gazzoni G.,Gerick D.,Gersabeck E.,Gersabeck M.,Gershon T.,Ghez Ph.,Gianì S.,Gibson V.,Girard O. G.,Giubega L.,Gizdov K.,Gligorov V. V.,Golubkov D.,Golutvin A.,Gomes A.,Gorelov I. V.,Gotti C.,Govorkova E.,Grabowski J. P.,Graciani Diaz R.,Granado Cardoso L. A.,Graugés E.,Graverini E.,Graziani G.,Grecu A.,Greim R.,Griffith P.,Grillo L.,Gruber L.,Gruberg Cazon B. R.,Grünberg O.,Gushchin E.,Guz Yu.,Gys T.,Göbel C.,Hadavizadeh T.,Hadjivasiliou C.,Haefeli G.,Haen C.,Haines S. C.,Hamilton B.,Han X.,Hancock T. H.,Hansmann-Menzemer S.,Harnew N.,Harnew S. T.,Harrison J.,Hasse C.,Hatch M.,He J.,Hecker M.,Heinicke K.,Heister A.,Hennessy K.,Henrard P.,Henry L.,van Herwijnen E.,Heß M.,Hicheur A.,Hill D.,Hombach C.,Hopchev P. H.,Huard Z. C.,Hulsbergen W.,Humair T.,Hushchyn M.,Hutchcroft D.,Ibis P.,Idzik M.,Ilten P.,Jacobsson R.,Jalocha J.,Jans E.,Jawahery A.,Jiang F.,John M.,Johnson D.,Jones C. R.,Joram C.,Jost B.,Jurik N.,Kandybei S.,Karacson M.,Kariuki J. M.,Karodia S.,Kazeev N.,Kecke M.,Kelsey M.,Kenzie M.,Ketel T.,Khairullin E.,Khanji B.,Khurewathanakul C.,Kirn T.,Klaver S.,Klimaszewski K.,Klimkovich T.,Koliiev S.,Kolpin M.,Komarov I.,Kopecna R.,Koppenburg P.,Kosmyntseva A.,Kotriakhova S.,Kozeiha M.,Kravchuk L.,Kreps M.,Krokovny P.,Kruse F.,Krzemien W.,Kucewicz W.,Kucharczyk M.,Kudryavtsev V.,Kuonen A. K.,Kurek K.,Kvaratskheliya T.,Lacarrere D.,Lafferty G.,Lai A.,Lanfranchi G.,Langenbruch C.,Latham T.,Lazzeroni C.,Le Gac R.,Leflat A.,Lefrançois J.,Lefèvre R.,Lemaitre F.,Lemos Cid E.,Leroy O.,Lesiak T.,Leverington B.,Li P.-R.,Li T.,Li Y.,Li Z.,Likhomanenko T.,Lindner R.,Lionetto F.,Lisovskyi V.,Liu X.,Loh D.,Loi A.,Longstaff I.,Lopes J. H.,Lucchesi D.,Lucio Martinez M.,Luo H.,Lupato A.,Luppi E.,Lupton O.,Lusiani A.,Lyu X.,Machefert F.,Maciuc F.,Macko V.,Mackowiak P.,Maddrell-Mander S.,Maev O.,Maguire K.,Maisuzenko D.,Majewski M. W.,Malde S.,Malinin A.,Maltsev T.,Manca G.,Mancinelli G.,Manning P.,Marangotto D.,Maratas J.,Marchand J. F.,Marconi U.,Marin Benito C.,Marinangeli M.,Marino P.,Marks J.,Martellotti G.,Martin M.,Martinelli M.,Martinez Santos D.,Martinez Vidal F.,Martins Tostes D.,Massacrier L. M.,Massafferri A.,Matev R.,Mathad A.,Mathe Z.,Matteuzzi C.,Mauri A.,Maurice E.,Maurin B.,Mazurov A.,McCann M.,McNab A.,McNulty R.,Mead J. 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L.,Parker W.,Parkes C.,Passaleva G.,Pastore A.,Patel M.,Patrignani C.,Pearce A.,Pellegrino A.,Penso G.,Pepe Altarelli M.,Perazzini S.,Perret P.,Pescatore L.,Petridis K.,Petrolini A.,Petrov A.,Petruzzo M.,Picatoste Olloqui E.,Pietrzyk B.,Pikies M.,Pinci D.,Pisani F.,Pistone A.,Piucci A.,Placinta V.,Playfer S.,Plo Casasus M.,Polci F.,Poli Lener M.,Poluektov A.,Polyakov I.,Polycarpo E.,Pomery G. J.,Ponce S.,Popov A.,Popov D.,Poslavskii S.,Potterat C.,Price E.,Prisciandaro J.,Prouve C.,Pugatch V.,Puig Navarro A.,Pullen H.,Punzi G.,Qian W.,Quagliani R.,Quintana B.,Rachwal B.,Rademacker J. H.,Rama M.,Ramos Pernas M.,Rangel M. S.,Raniuk I.,Ratnikov F.,Raven G.,Ravonel Salzgeber M.,Reboud M.,Redi F.,Reichert S.,dos Reis A. C.,Remon Alepuz C.,Renaudin V.,Ricciardi S.,Richards S.,Rihl M.,Rinnert K.,Rives Molina V.,Robbe P.,Robert A.,Rodrigues A. B.,Rodrigues E.,Rodriguez Lopez J. A.,Rodriguez Perez P.,Rogozhnikov A.,Roiser S.,Rollings A.,Romanovskiy V.,Romero Vidal A.,Ronayne J. W.,Rotondo M.,Rudolph M. S.,Ruf T.,Ruiz Valls P.,Ruiz Vidal J.,Saborido Silva J. J.,Sadykhov E.,Sagidova N.,Saitta B.,Salustino Guimaraes V.,Sanchez Mayordomo C.,Sanmartin Sedes B.,Santacesaria R.,Santamarina Rios C.,Santimaria M.,Santovetti E.,Sarpis G.,Sarti A.,Satriano C.,Satta A.,Saunders D. M.,Savrina D.,Schael S.,Schellenberg M.,Schiller M.,Schindler H.,Schlupp M.,Schmelling M.,Schmelzer T.,Schmidt B.,Schneider O.,Schopper A.,Schreiner H. F.,Schubert K.,Schubiger M.,Schune M.-H.,Schwemmer R.,Sciascia B.,Sciubba A.,Semennikov A.,Sepulveda E. S.,Sergi A.,Serra N.,Serrano J.,Sestini L.,Seyfert P.,Shapkin M.,Shapoval I.,Shcheglov Y.,Shears T.,Shekhtman L.,Shevchenko V.,Siddi B. G.,Silva Coutinho R.,Silva de Oliveira L.,Simi G.,Simone S.,Sirendi M.,Skidmore N.,Skwarnicki T.,Smith E.,Smith I. T.,Smith J.,Smith M.,Soares Lavra l.,Sokoloff M. D.,Soler F. J. P.,Souza De Paula B.,Spaan B.,Spradlin P.,Sridharan S.,Stagni F.,Stahl M.,Stahl S.,Stefko P.,Stefkova S.,Steinkamp O.,Stemmle S.,Stenyakin O.,Stepanova M.,Stevens H.,Stone S.,Storaci B.,Stracka S.,Stramaglia M. E.,Straticiuc M.,Straumann U.,Sun J.,Sun L.,Sutcliffe W.,Swientek K.,Syropoulos V.,Szczekowski M.,Szumlak T.,Szymanski M.,T’Jampens S.,Tayduganov A.,Tekampe T.,Tellarini G.,Teubert F.,Thomas E.,van Tilburg J.,Tilley M. J.,Tisserand V.,Tobin M.,Tolk S.,Tomassetti L.,Tonelli D.,Toriello F.,Tourinho Jadallah Aoude R.,Tournefier E.,Traill M.,Tran M. T.,Tresch M.,Trisovic A.,Tsaregorodtsev A.,Tsopelas P.,Tully A.,Tuning N.,Ukleja A.,Usachov A.,Ustyuzhanin A.,Uwer U.,Vacca C.,Vagner A.,Vagnoni V.,Valassi A.,Valat S.,Valenti G.,Vazquez Gomez R.,Vazquez Regueiro P.,Vecchi S.,van Veghel M.,Velthuis J. J.,Veltri M.,Veneziano G.,Venkateswaran A.,Verlage T. A.,Vernet M.,Vesterinen M.,Viana Barbosa J. V.,Viaud B.,Vieira D.,Vieites Diaz M.,Viemann H.,Vilasis-Cardona X.,Vitti M.,Volkov V.,Vollhardt A.,Voneki B.,Vorobyev A.,Vorobyev V.,Voß C.,de Vries J. A.,Vázquez Sierra C.,Waldi R.,Wallace C.,Wallace R.,Walsh J.,Wang J.,Ward D. R.,Wark H. M.,Watson N. K.,Websdale D.,Weiden A.,Whitehead M.,Wicht J.,Wilkinson G.,Wilkinson M.,Williams M.,Williams M. P.,Williams M.,Williams T.,Wilson F. F.,Wimberley J.,Winn M.,Wishahi J.,Wislicki W.,Witek M.,Wormser G.,Wotton S. A.,Wraight K.,Wyllie K.,Xie Y.,Xu Z.,Yang Z.,Yang Z.,Yao Y.,Yin H.,Yu J.,Yuan X.,Yushchenko O.,Zarebski K. A.,Zavertyaev M.,Zhang L.,Zhang Y.,Zhelezov A.,Zheng Y.,Zhu X.,Zhukov V.,Zonneveld J. B.,Zucchelli S.

Abstract

Abstract The ratios of the branching fractions of the decays Λ c +  →  π +, Λ c +  → pK K +, and Λ c +  →  K + with respect to the Cabibbo-favoured Λ c +  → pK π + decay are measured using proton-proton collision data collected with the LHCb experiment at a 7 TeV centre-of-mass energy and corresponding to an integrated luminosity of 1.0 fb−1: $$ \begin{array}{l}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{\pi}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(7.44\pm 0.08\pm 0.18\right)\%,\hfill \\ {}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{K}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(1.70\pm 0.03\pm 0.03\right)\%\hfill \\ {}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{K}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(0.165\pm 0.015\pm 0.005\right)\%,\hfill \end{array} $$ Λ c + p π π + Λ c + p K π + = 7.44 ± 0.08 ± 0.18 % , Λ c + p K K + Λ c + p K π + = 1.70 ± 0.03 ± 0.03 % Λ c + p π K + Λ c + p K π + = 0.165 ± 0.015 ± 0.005 % , where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. These results are the most precise measurements of these quantities to date. When multiplied by the world-average value for $$ \mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ Λ c + p K π + , the corresponding branching fractions are $$ \begin{array}{l}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{\pi}^{+}\right)=\left(4.72\pm 0.05\pm 0.11\pm 0.25\right)\times {10}^{-3},\hfill \\ {}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{K}^{+}\right)=\left(1.08\pm 0.02\pm 0.02\pm 0.06\right)\times {10}^{-3},\hfill \\ {}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{K}^{+}\right)=\left(1.04\pm 0.09\pm 0.03\pm 0.05\right)\times {10}^{-4},\hfill \end{array} $$ Λ c + p π π + = 4.72 ± 0.05 ± 0.11 ± 0.25 × 10 3 , Λ c + p K K + = 1.08 ± 0.02 ± 0.02 ± 0.06 × 10 3 , Λ c + p π K + = 1.04 ± 0.09 ± 0.03 ± 0.05 × 10 4 , where the final uncertainty is due to $$ \mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ Λ c + p K π + .

Publisher

Springer Science and Business Media LLC

Subject

Nuclear and High Energy Physics

Reference22 articles.

1. Belle collaboration, A. Zupanc et al., Measurement of the Branching Fraction $$ \mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right) $$, Phys. Rev. Lett. 113 (2014) 042002 [arXiv:1312.7826] [INSPIRE].

2. BESIII collaboration, M. Ablikim et al., Measurements of absolute hadronic branching fractions of Λ + c baryon, Phys. Rev. Lett. 116 (2016) 052001 [arXiv:1511.08380] [INSPIRE].

3. Belle collaboration, K. Abe et al., Observation of Cabibbo-suppressed and W-exchange Λ + c baryon decays, Phys. Lett. B 524 (2002) 33 [hep-ex/0111032] [INSPIRE].

4. BESIII collaboration, M. Ablikim et al., Measurement of the absolute branching fraction for Λ + c → Λe + ν e, Phys. Rev. Lett. 115 (2015) 221805 [arXiv:1510.02610] [INSPIRE].

5. BESIII collaboration, M. Ablikim et al., Measurement of Singly Cabibbo Suppressed Decays Λ + c → pπ + π − and Λ + c → pK + K −, Phys. Rev. Lett. 117 (2016) 232002 [arXiv:1608.00407] [INSPIRE].

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