First observation of the decay $B_{s2}^*(5840)^0 \to B^{*+} K^-$ and studies of excited $B_s$ mesons
R. Aaij
,
C. Adrover
(1)
,
E. Aslanides
(1)
,
J. Cogan
(1)
,
R. Legac
(1)
,
O. Leroy
(1)
,
G. Mancinelli
(1)
,
E. Maurice
(1)
,
M. Perrin-Terrin
(1)
,
M. Sapunov
(1)
,
J. Serrano
(1)
,
A. Tsaregorodtsev
(1)
,
S. Barsuk
(2)
,
O. Callot
(2)
,
J. He
(2)
,
B. Jean-Marie
(2)
,
J. Lefrançois
(2)
,
F. Machefert
(2)
,
A. Martin Sanchez
(2)
,
M. Nicol
(2)
,
P. Robbe
(2)
,
M.-H. Schune
(2)
,
B. Viaud
(2)
,
I. Videau
(2)
,
E. Ben-Haim
(3)
,
M. Benayoun
(3)
,
P. David
(3)
,
L. del Buono
(3)
,
A. Martens
(3)
,
Ziad Zj Ajaltouni
(4)
,
O. Deschamps
(4)
,
E. Cogneras
(4)
,
I. El Rifai
(4)
,
Pierre Henrard
(4)
,
M. Hoballah
(4)
,
Marwa Jahjah-Hussein
(4)
,
R. Lefèvre
(4)
,
L. Li Gioi
(4)
,
S. Monteil
(4)
,
V. Niess
(4)
,
Pascal Perret
(4)
,
Diego Alejandro Roa Romero
(4)
,
Krzysztof Grzegorz Sobczak
(4)
,
I. de Bonis
(5)
,
D. Decamp
(5)
,
Ph. Ghez
(5)
,
P. Hopchev
(5)
,
J.-P. Lees
(5)
,
I.V. Machikhiliyan
(5)
,
M.-N. Minard
(5)
,
B. Pietrzyk
(5)
,
W. Qian
(5)
,
S. t'Jampens
(5)
,
V. Tisserand
(5)
,
E. Tournefier
(5)
R. Aaij
- Fonction : Auteur
J. Cogan
- Fonction : Auteur
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O. Leroy
- Fonction : Auteur
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M. Perrin-Terrin
- Fonction : Auteur
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J. Serrano
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J. He
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L. del Buono
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A. Martens
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Ziad Zj Ajaltouni
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O. Deschamps
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E. Cogneras
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Pierre Henrard
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M. Hoballah
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Pascal Perret
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Diego Alejandro Roa Romero
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S. t'Jampens
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Résumé
Properties of the orbitally excited (L=1) $B_s$ states are studied using 1.0 fb$^{-1}$ of pp collisions at $\sqrt{s} =7$ TeV collected with the LHCb detector. The first observation of the $B_{s2}^*(5840)^0$ meson decaying to $B^{*+} K^- is reported, and the corresponding branching fraction measured relative to the $B^+ K^-$ decay mode. The $B_{s1}(5830)^0 \to B^{*+} K^-$ decay is observed as well. The width of the $B_{s2}^*(5840)^0$ state is measured for the first time and the masses of the two states are determined with the highest precision to date. The observation of the $B_{s2}^*(5840)^0 \to B^{*+} K^-$ decay favours the spin-parity assignment $J^P = 2^+$ for the $B_{s2}^*(5840)^0$ meson. In addition, the most precise measurement of the mass difference $m(B^{*+})-m(B^+) = 45.01 \pm 0.30 (stat) \pm 0.23 (syst)$ MeV/$c^2$ is obtained.