Evidence for the strangeness-changing weak decay $\Xi_b^-\to\Lambda_b^0\pi^-$
R. Aaij
,
Y. Amhis
(1)
,
S. Barsuk
(1)
,
M. Borsato
(1)
,
O. Kochebina
(1)
,
J. Lefrançois
(1)
,
Y. Li
(1)
,
F. Machefert
(1)
,
G. Manca
(1)
,
R. Quagliani
(1)
,
P. Robbe
(1)
,
M-H. Schune
(1)
,
M. Teklishyn
(1)
,
A. Vallier
(1)
,
B. Viaud
(1)
,
G. Wormser
(1)
,
L. Beaucourt
(2)
,
M. Chefdeville
(2)
,
D. Decamp
(2)
,
N. Déléage
(2)
,
P. Ghez
(2)
,
J.P. Lees
(2)
,
J.F. Marchand
(2)
,
M.N. Minard
(2)
,
B. Pietrzyk
(2)
,
W. Qian
(2)
,
S. t'Jampens
(2)
,
V. Tisserand
(2)
,
E. Tournefier
(2)
,
Z.J. Ajaltouni
(3)
,
M. Baalouch
(3)
,
E. Cogneras
(3)
,
O. Deschamps
(3)
,
I. El Rifai
(3)
,
G. Gazzoni
(3)
,
M. Grabalosa Gándara
(3)
,
Pierre Henrard
(3)
,
M. Hoballah
(3)
,
M. Kozeiha
(3)
,
R. Lefèvre
(3)
,
J. Maratas
(3)
,
S. Monteil
(3)
,
V. Niess
(3)
,
P. Perret
(3)
,
S. Akar
(4)
,
E. Aslanides
(4)
,
J. Cogan
(5)
,
W. Kanso
(4)
,
R. Le Gac
(4)
,
O. Leroy
(4)
,
G. Mancinelli
(4)
,
M. Martin
(6)
,
A. Mordà
(4, 7)
,
J. Serano
(4)
,
A. Tayduganov
(4)
,
A. Tsaregorodtsev
(4)
1
LAL -
Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
2 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
3 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
4 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
5 SLAC - SLAC National Accelerator Laboratory
6 AMU EU3M - Aix-Marseille Université - École universitaire de maïeutique Marseille Méditerranée
7 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
2 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
3 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
4 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
5 SLAC - SLAC National Accelerator Laboratory
6 AMU EU3M - Aix-Marseille Université - École universitaire de maïeutique Marseille Méditerranée
7 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
R. Aaij
- Fonction : Auteur
M. Chefdeville
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741874
- IdHAL : maximilien-chefdeville
- ORCID : 0000-0002-6553-6493
S. t'Jampens
- Fonction : Auteur
- PersonId : 736045
- IdHAL : stephane-tjampens
- ORCID : 0000-0003-4249-6641
E. Cogneras
- Fonction : Auteur
- PersonId : 743220
- IdHAL : eric-cogneras
- ORCID : 0000-0002-8933-9427
O. Deschamps
- Fonction : Auteur
- PersonId : 12089
- IdHAL : olivier-deschamps
- ORCID : 0000-0002-7047-6042
- IdRef : 161447368
Pierre Henrard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 829303
M. Hoballah
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1174785
- IdHAL : mostafa-adam-hoballah-hobart
P. Perret
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739797
- IdHAL : pascal-perret
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J. Cogan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750510
- IdHAL : julien-cogan
- ORCID : 0000-0001-7194-7566
- IdRef : 078779014
O. Leroy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171866
- IdHAL : olivier-leroy
- ORCID : 0000-0002-2589-240X
- IdRef : 169871835
Résumé
Using a $pp$ collision data sample corresponding to an integrated luminosity of 3.0~fb$^{-1}$, collected by the LHCb detector, we present the first search for the strangeness-changing weak decay $\Xi_b^-\to\Lambda_b^0\pi^-$. No $b$ hadron decay of this type has been seen before. A signal for this decay, corresponding to a significance of 3.2 standard deviations, is reported. The relative rate is measured to be ${{f_{\Xi_b^-}}\over{f_{\Lambda_b^0}}}{\cal{B}}(\Xi_b^-\to\Lambda_b^0\pi^-) = (5.7\pm1.8^{+0.8}_{-0.9})\times10^{-4}$, where $f_{\Xi_b^-}$ and $f_{\Lambda_b^0}$ are the $b\to\Xi_b^-$ and $b\to\Lambda_b^0$ fragmentation fractions, and ${\cal{B}}(\Xi_b^-\to\Lambda_b^0\pi^-)$ is the branching fraction. Assuming $f_{\Xi_b^-}/f_{\Lambda_b^0}$ is bounded between 0.1 and 0.3, the branching fraction ${\cal{B}}(\Xi_b^-\to\Lambda_b^0\pi^-)$ would lie in the range from $(0.57\pm0.21)\%$ to $(0.19\pm0.07)\%$.