Measurement of the fraction of \Y1S originating from \chib1P decays in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 7\tev$
LHCb collaboration, R. Aaij, C. Abellan Beteta, A. Adametz, B. Adeva, M. Adinolfi, C. Adrover, A. Affolder, Z. Ajaltouni, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, S. Ali, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, A. A. Alves, S. Amato, Y. Amhis, J. Anderson, R. B. Appleby, O. Aquines Gutierrez, F. Archilli, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemma, S. Bachmann, J. J. Back, V. Balagura, W. Baldini, R. J. Barlow, C. Barschel, S. Barsuk, W. Barter, A. Bates, C. Bauer, Th. Bauer, A. Bay, J. Beddow, I. Bediaga, S. Belogurov, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, M. Benayoun, G. Bencivenni, S. Benson, J. Benton, R. Bernet, M. -O. Bettler, M. van Beuzekom, A. Bien, S. Bifani, T. Bird, A. Bizzeti, P. M. Bjørnstad, T. Blake, F. Blanc, C. Blanks, J. Blouw, S. Blusk, A. Bobrov, V. Bocci, A. Bondar, N. Bondar, W. Bonivento, S. Borghi, A. Borgia, T. J. V. Bowcock, C. Bozzi, T. Brambach, J. van den Brand, J. Bressieux, D. Brett, M. Britsch, T. Britton, N. H. Brook, H. Brown, A. Büchler-Germann, I. Burducea, A. Bursche, J. Buytaert, S. Cadeddu, O. Callot, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, L. Carson, K. Carvalho Akiba, G. Casse, M. Cattaneo, Ch. Cauet, M. Charles, Ph. Charpentier, P. Chen, N. Chiapolini, M. Chrzaszcz, K. Ciba, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Coca, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, P. Collins, A. Comerma-Montells, A. Contu, A. Cook, M. Coombes, G. Corti, B. Couturier, G. A. Cowan, D. Craik, R. Currie, C. D'Ambrosio, P. David, P. N. Y. David, I. De Bonis, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J. M. De Miranda, L. De Paula, P. De Simone, D. Decamp, M. Deckenhoff, H. Degaudenzi, L. Del Buono, C. Deplano, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori, J. Dickens, H. Dijkstra, P. Diniz Batista, F. Domingo Bonal, S. Donleavy, F. Dordei, A. Dosil Suárez, D. Dossett, A. Dovbnya, F. Dupertuis, R. Dzhelyadin, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, D. van Eijk, F. Eisele, S. Eisenhardt, R. Ekelhof, L. Eklund, I. El Rifai, Ch. Elsasser, D. Elsby, D. Esperante Pereira, A. Falabella, C. Färber, G. Fardell, C. Farinelli, S. Farry, V. Fave, V. Fernandez Albor, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, C. Fitzpatrick, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, O. Francisco, M. Frank, C. Frei, M. Frosini, S. Furcas, A. Gallas Torreira, D. Galli, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, J-C. Garnier, J. Garofoli, J. Garra Tico, L. Garrido, D. Gascon, C. Gaspar, R. Gauld, N. Gauvin, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, Ph. Ghez, V. Gibson, V. V. Gligorov, C. Göbel, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, H. Gordon, M. Grabalosa Gándara, R. Graciani Diaz, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, G. Graziani, A. Grecu, E. Greening, S. Gregson, O. Grünberg, B. Gui, E. Gushchin, Yu. Guz, T. Gys, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. C. Haines, T. Hampson, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S. T. Harnew, J. Harrison, P. F. Harrison, T. Hartmann, J. He, V. Heijne, K. Hennessy, P. Henrard, J. A. Hernando Morata, E. van Herwijnen, E. Hicks, M. Hoballah, P. Hopchev, W. Hulsbergen, P. Hunt, T. Huse, R. S. Huston, D. Hutchcroft, D. Hynds, V. Iakovenko, P. Ilten, J. Imong, R. Jacobsson, A. Jaeger, M. Jahjah Hussein, E. Jans, F. Jansen, P. Jaton, B. Jean-Marie, F. Jing, M. John, D. Johnson, C. R. Jones, B. Jost, M. Kaballo, S. Kandybei, M. Karacson, T. M. Karbach, J. Keaveney, I. R. Kenyon, U. Kerzel, T. Ketel, A. Keune, B. Khanji, Y. M. Kim, M. Knecht, O. Kochebina, I. Komarov, R. F. Koopman, P. Koppenburg, M. Korolev, A. Kozlinskiy, L. Kravchuk, K. Kreplin, M. Kreps, G. Krocker, P. Krokovny, F. Kruse, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, T. Kvaratskheliya, V. N. La Thi, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lambert, R. W. Lambert, E. Lanciotti, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni, R. Le Gac, J. van Leerdam, J. -P. Lees, R. Lefévre, A. Leflat, J. Lefrançois, O. Leroy, T. Lesiak, L. Li, Y. Li, L. Li Gioi, M. Lieng, M. Liles, R. Lindner, C. Linn, B. Liu, G. Liu, J. von Loeben, J. H. Lopes, E. Lopez Asamar, N. Lopez-March, H. Lu, J. Luisier, A. Mac Raighne, F. Machefert, I. V. Machikhiliyan, F. Maciuc, O. Maev, J. Magnin, S. Malde, R. M. D. Mamunur, G. Manca, G. Mancinelli, N. Mangiafave, U. Marconi, R. Märki, J. Marks, G. Martellotti, A. Martens, L. Martin, A. Martín Sánchez, M. Martinelli, D. Martinez Santos, A. Massafferri, Z. Mathe, C. Matteuzzi, M. Matveev, E. Maurice, A. Mazurov, J. McCarthy, G. McGregor, R. McNulty, M. Meissner, M. Merk, J. Merkel, D. A. Milanes, M. -N. Minard, J. Molina Rodriguez, S. Monteil, D. Moran, P. Morawski, R. Mountain, I. Mous, F. Muheim, K. Müller, R. Muresan, B. Muryn, B. Muster, J. Mylroie-Smith, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, I. Nasteva, M. Needham, N. Neufeld, A. D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, M. Nicol, V. Niess, N. Nikitin, T. Nikodem, A. Nomerotski, A. Novoselov, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Oggero, S. Ogilvy, O. Okhrimenko, R. Oldeman, M. Orlandea, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, B. K. Pal, A. Palano, M. Palutan, J. Panman, A. Papanestis, M. Pappagallo, C. Parkes, C. J. Parkinson, G. Passaleva, G. D. Patel, M. Patel, G. N. Patrick, C. Patrignani, C. Pavel-Nicorescu, A. Pazos Alvarez, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. L. Perego, E. Perez Trigo, A. Pérez-Calero Yzquierdo, P. Perret, M. Perrin-Terrin, G. Pessina, A. Petrolini, A. Phan, E. Picatoste Olloqui, B. Pie Valls, B. Pietrzyk, T. Pilař, D. Pinci, S. Playfer, M. Plo Casasus, F. Polci, G. Polok, A. Poluektov, E. Polycarpo, D. Popov, B. Popovici, C. Potterat, A. Powell, J. Prisciandaro, V. Pugatch, A. Puig Navarro, W. Qian, J. H. Rademacker, B. Rakotomiaramanana, M. S. Rangel, I. Raniuk, N. Rauschmayr, G. Raven, S. Redford, M. M. Reid, A. C. dos Reis, S. Ricciardi, A. Richards, K. Rinnert, D. A. Roa Romero, P. Robbe, E. Rodrigues, F. Rodrigues, P. Rodriguez Perez, G. J. Rogers, S. Roiser, V. Romanovsky, A. Romero Vidal, M. Rosello, J. Rouvinet, T. Ruf, H. Ruiz, G. Sabatino, J. J. Saborido Silva, N. Sagidova, P. Sail, B. Saitta, C. Salzmann, B. Sanmartin Sedes, M. Sannino, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, R. Santinelli, E. Santovetti, M. Sapunov, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Savrie, D. Savrina, P. Schaack, M. Schiller, H. Schindler, S. Schleich, M. Schlupp, M. Schmelling, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, M. -H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, M. Seco, A. Semennikov, K. Senderowska, I. Sepp, N. Serra, J. Serrano, P. Seyfert, M. Shapkin, I. Shapoval, P. Shatalov, Y. Shcheglov, T. Shears, L. Shekhtman, O. Shevchenko, V. Shevchenko, A. Shires, R. Silva Coutinho, T. Skwarnicki, N. A. Smith, E. Smith, M. Smith, K. Sobczak, F. J. P. Soler, A. Solomin, F. Soomro, D. Souza, B. Souza De Paula, B. Spaan, A. Sparkes, P. Spradlin, F. Stagni, S. Stahl, O. Steinkamp, S. Stoica, S. Stone, B. Storaci, M. Straticiuc, U. Straumann, V. K. Subbiah, S. Swientek, M. Szczekowski, P. Szczypka, T. Szumlak, S. T'Jampens, M. Teklishyn, E. Teodorescu, F. Teubert, C. Thomas, E. Thomas, J. van Tilburg, V. Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, S. Topp-Joergensen, N. Torr, E. Tournefier, S. Tourneur, M. T. Tran, A. Tsaregorodtsev, N. Tuning, M. Ubeda Garcia, A. Ukleja, U. Uwer, V. Vagnoni, G. Valenti, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, S. Vecchi, J. J. Velthuis, M. Veltri, G. Veneziano, M. Vesterinen, B. Viaud, I. Videau, D. Vieira, X. Vilasis-Cardona, J. Visniakov, A. Vollhardt, D. Volyanskyy, D. Voong, A. Vorobyev, V. Vorobyev, C. Voß, H. Voss, R. Waldi, R. Wallace, S. Wandernoth, J. Wang, D. R. Ward, N. K. Watson, A. D. Webber, D. Websdale, M. Whitehead, J. Wicht, D. Wiedner, L. Wiggers, G. Wilkinson, M. P. Williams, M. Williams, F. F. Wilson, J. Wishahi, M. Witek, W. Witzeling, S. A. Wotton, S. Wright, S. Wu, K. Wyllie, Y. Xie, F. Xing, Z. Xing, Z. Yang, R. Young, X. Yuan, O. Yushchenko, M. Zangoli, M. Zavertyaev, F. Zhang, L. Zhang, W. C. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, L. Zhong, A. Zvyagin
TL;DR
This paper measures the fraction of Υ(1S) mesons produced in pp collisions at √s = 7 TeV that originate from χb1P decays, via the radiative chain χb1P → Υ(1S) γ with Υ(1S) → μ+ μ−, using 32 pb−1 of LHCb data. The Υ(1S) candidates are combined with photons to form χb1P, and the signal is extracted from a mass-difference fit, yielding εcond(χb) ≈ 9.4% and a χb1P signal of 201 ± 55 events. The fraction of Υ(1S) from χb1P decays is measured to be 20.7% with statistical, systematic, and polarization-related uncertainties, and no strong pT dependence is observed across four pT bins. This feed-down contribution is non-negligible and must be accounted for in Υ(1S) production cross-section and polarization analyses at hadron colliders.
Abstract
The production of \chib1P mesons in $pp$ collisions at a centre-of-mass energy of $7\tev$ is studied using $32\invpb$ of data collected with the \lhcb detector. The $\chib1P$ mesons are reconstructed in the decay mode $\chib1P \to \Y1S\g \to \mumu\g$. The fraction of \Y1S originating from \chib1P decays in the \Y1S transverse momentum range $6 < \pt^{\Y1S} < 15\gevc$ and rapidity range $2.0 < y^{\Y1S} < 4.5$ is measured to be $(20.7\pm 5.7\pm 2.1^{+2.7}_{-5.4})%$, where the first uncertainty is statistical, the second is systematic and the last gives the range of the result due to the unknown \Y1S and \chib1P polarizations.
