Angular analysis of $ {B}^0\to {D}^{\ast -}{D}_s^{\ast +} $ with $ {D}_s^{\ast +}\to {D}_s^{+}\gamma $ decays
2 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
3 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
4 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
5 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
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Résumé
The first full angular analysis of the $ {B}^0\to {D}^{\ast -}{D}_s^{\ast +} $ decay is performed using 6 fb$^{−1}$ of pp collision data collected with the LHCb experiment at a centre-of-mass energy of 13 TeV. The $ {D}_s^{\ast +}\to {D}_s^{+}\gamma $ and D$^{*−}$ → $ {\overline{D}}^0{\pi}^{-} $ vector meson decays are used with the subsequent $ {D}_s^{+} $ → K$^{+}$K$^{−}$π$^{+}$ and $ {\overline{D}}^0 $ → K$^{+}$π$^{−}$ decays. All helicity amplitudes and phases are measured, and the longitudinal polarisation fraction is determined to be f$_{L}$ = 0.578 ± 0.010 ± 0.011 with world-best precision, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The pattern of helicity amplitude magnitudes is found to align with expectations from quark-helicity conservation in B decays. The ratio of branching fractions [ℬ($ {B}^0\to {D}^{\ast -}{D}_s^{\ast +} $) × ℬ($ {D}_s^{\ast +}\to {D}_s^{+}\gamma $)]/ℬ(B$^{0}$ → D$^{*−} {D}_s^{+} $) is measured to be 2.045 ± 0.022 ± 0.071 with world-best precision. In addition, the first observation of the Cabibbo-suppressed B$_{s}$ → D$^{*−} {D}_s^{+} $ decay is made with a significance of seven standard deviations. The branching fraction ratio ℬ(B$_{s}$ → D$^{*−} {D}_s^{+} $)/ℬ(B$^{0}$ → D$^{*−} {D}_s^{+} $) is measured to be 0.049 ± 0.006 ± 0.003 ± 0.002, where the third uncertainty is due to limited knowledge of the ratio of fragmentation fractions.[graphic not available: see fulltext]
Mots clés
- S042.49
- statistical
- conservation law
- experimental results
- B0 --> D*(2010)- D/s*(2110)+
- D/s*(2110)+ --> D/s+ photon
- D*(2010)- --> anti-D0 pi-
- D/s+ --> K+ K- pi+
- anti-D0 --> K+ pi-
- B/s0 --> D*(2010) D/s+
- 13000 GeV-cms
- CERN LHC Coll
- S042.66
- S042A37
- S042A38
- S042A39
- S042A40
- S042P3
- S086.163
- anti-D0: hadronic decay
- B physics
- Branching fraction
- Hadron-Hadron scattering (experiments)
- Polarization
- p p: colliding beams
- B0: hadronic decay
- B/s0: hadronic decay
- D*(2010): hadronic decay
- D/s*(2110): radiative decay
- D/s: hadronic decay
- branching ratio: ratio: measured
- B0: branching ratio
- D/s*(2110): branching ratio
- helicity: amplitude analysis
- vector meson: decay
- polarization: longitudinal
- p p: scattering
- fragmentation
- LHC-B