Observation of two new Xi(-)(b) baryon resonances

Aaij R.;Adeva B.;Adinolfi M.;Affolder A.;Ajaltouni Z.;Akar S.;Albrecht J.;Alessio F.;Alexander M.;Ali S.;Alkhazov G.;Alvarez Cartelle P.;Alves A. A. J.r.;Amato S.;Amerio S.;Amhis Y.;An L.;Anderlini L.;Anderson J.;Andreassen R.;Andreotti M.;Andrews J. E.;Appleby R. B.;Aquines Gutierrez O.;Archilli F.;Artamonov A.;Artuso M.;Aslanides E.;Auriemma G.;Baalouch M.;Bachmann S.;Back J. J.;Badalov A.;Baesso C.;Baldini W.;Barlow R. J.;Barschel C.;Barsuk S.;Barter W.;Batozskaya V.;Battista V.;Bay A.;Beaucourt L.;Beddow J.;Bedeschi F.;Bediaga I.;Belogurov S.;Belous K.;Belyaev I.;Ben Haim E.;Bencivenni G.;Benson S.;Benton J.;Berezhnoy A.;Bernet R.;Bertolin A.;Bettler M. O.;van Beuzekom M.;Bien A.;Bifani S.;Bird T.;Bizzeti A.;Bjornstad P. M.;Blake T.;Blanc F.;Blouw J.;Blusk S.;Bocci V.;Bondar A.;Bondar N.;Bonivento W.;Borghi S.;Borgia A.;Borsato M.;Bowcock T. J. V.;Bowen E.;Bozzi C.;Brett D.;Britsch M.;Britton T.;Brodzicka J.;Brook N. H.;Bursche A.;Buytaert J.;Cadeddu S.;Calabrese R.;Calvi M.;Calvo Gomez M.;Campana P.;Campora Perez D.;Capriotti L.;Carbone A.;Carboni G.;Cardinale R.;Cardini A.;Carson L.;Akiba K. Carvalho;Casanova Mohr R. C. M.;Casse G.;Cassina L.;Castillo Garcia L.;Cattaneo M.;Cauet C.h.;Cenci R.;Charles M.;Charpentier P.h.;Chefdeville M.;Chen S.;Cheung S. F.;Chiapolini N.;Chrzaszcz M.;Vidal X. Cid;Ciezarek G.;Clarke P. E. L.;Clemencic M.;Cliff H. V.;Closier J.;Coco V.;Cogan J.;Cogneras E.;COGONI, VIOLETTA;Cojocariu L.;Collazuol G.;Collins P.;Comerma Montells A.;Contu A.;Cook A.;Coombes M.;Coquereau S.;Corti G.;Corvo M.;Counts I.;Couturier B.;Cowan G. A.;Craik D. C.;Crocombe A. C.;Torres M. Cruz;Cunliffe S.;Currie R.;D'Ambrosio C.;Dalseno J.;David P.;David P. N. Y.;Davis A.;De Bruyn K.;De Capua S.;De Cian M.;De Miranda J. M.;De Paula L.;De Silva W.;De Simone P.;Dean C. T.;Decamp D.;Deckenhoff M.;Del Buono L.;Deleage N.;Derkach D.;Deschamps O.;Dettori F.;Dey B.;Di Canto A.;Di Domenico A.;Dijkstra H.;Donleavy S.;Dordei F.;Dorigo M.;Dosil Suarez A.;Dossett D.;Dovbnya A.;Dreimanis K.;Dujany G.;Dupertuis F.;Durante P.;Dzhelyadin R.;Dziurda A.;Dzyuba A.;Easo S.;Egede U.;Egorychev V.;Eidelman S.;Eisenhardt S.;Eitschberger U.;Ekelhof R.;Eklund L.;El Rifai I.;Elsasser C.h.;Ely S.;Esen S.;Evans H. M.;Evans T.;Falabella A.;Faerber C.;Farinelli C.;Farley N.;Farry S.;Fay R.;Ferguson D.;Fernandez Albor V.;Ferreira Rodrigues F.;Ferro Luzzi M.;Filippov S.;Fiore M.;Fiorini M.;Firlej M.;Fitzpatrick C.;Fiutowski T.;Fol P.;Fontana M.;Fontanelli F.;Forty R.;Francisco O.;Frank M.;Frei C.;Frosini M.;Fu J.;Furfaro E.;Gallas Torreira A.;Galli D.;Gallorini S.;Gambetta S.;Gandelman M.;Gandini P.;Gao Y.;Garcia Pardinas J.;Garofoli J.;Garra Tico J.;Garrido L.;Gascon D.;Gaspar C.;Gastaldi U.;Gauld R.;Gavardi L.;Gazzoni U.;Geraci A.;Gersabeck E.;Gersabeck M.;Gershon T.;Ghez P.h.;Gianelle A.;Giani S.;Gibson V.;Giubega L.;Gligorov V. V.;Goebel C.;Golubkov D.;Golutvin A.;Gomes A.;Gotti C.;Gandara M. Grabalosa;Graciani Diaz R.;Cardoso L. A. Granado;Grauges E.;Graverini E.;Graziani G.;Grecu A.;Greening E.;Gregson S.;Griftith P.;Grillo L.;Gruenberg O.;Gui B.;Gushchin E.;Guz Y.u.;Gys T.;Hadjivasiliou C.;Haefeli G.;Haen C.;Haines S. C.;Hall S.;Hamilton B.;Hampson T.;Han X.;Hansmann Menzemer S.;Harnew N.;Harnew S. T.;Harrison J.;He J.;Head T.;Heijne V.;Hennessy K.;Henrard P.;Henry L.;Hernando Morata J. A.;van Herwijnen E.;Hess M.;Hicheur A.;Hill D.;Hoballah M.;Hombach C.;Hulsbergen W.;Hussain N.;Hutchcroft D.;Hynds D.;Idzik M.;Ilten P.;Jacobsson R.;Jaeger A.;Jalocha J.;Jans E.;Jaton P.;Jawahery A.;Jing F.;John M.;Johnson D.;Jones C. R.;Joram C.;Jost B.;Jurik N.;Kandybei S.;Kanso W.;Karacson M.;Karbach T. M.;Karodia S.;Kelsey M.;Kenyon I. R.;Ketel T.;Khanji B.;Khurewathanakul C.;Klaver S.;Klimaszewski K.;Kochebina O.;Kolpin M.;Komarov I.;Koopman R. F.;Koppenburg P.;Korolev M.;Kravchuk L.;Kreplin K.;Kreps M.;Krocker G.;Krokovny P.;Kruse F.;Kucewicz W.;Kucharczyk M.;Kudryavtsev V.;Kurek K.;Kvaratskheliya T.;La Thi V. N.;Lacarrere D.;Lafferty G.;Lai A.;Lambert D.;Lambert R. W.;Lanfranchi G.;Langenbruch C.;Langhans B.;Latham T.;Lazzeroni C.;Le Gac R.;Van Leerdam J.;Lees J. P.;Lefevre R.;Leflat A.;Lefrancois J.;Leroy O.;Lesiak T.;Leverington B.;Li Y.;Likhomanenko T.;Liles M.;Lindner R.;Linn C.;Lionetto F.;Liu B.;Lohn S.;Longstaff I.;Lopes J. H.;Lowdon P.;Lucchesi D.;Luo H.;Lupato A.;Luppi E.;Lupton O.;Machefert F.;Machikhiliyan I. V.;Maciuc F.;Maev O.;Malde S.;Malinin A.;MANCA, GIULIA;Mancinelli G.;Mapelli A.;Maratas J.;Marchand J. F.;Marconi U.;Benito C. Mann;Marino P.;Maerki R.;Marks J.;Martellotti G.;Martinelli M.;Santos D. Martinez;Vidal F. Martinez;Martin Tostes D.;Massafferri A.;Matev R.;Mathe Z.;Matteuzzi C.;Mazurov A.;McCann M.;McCarthy J.;McNab A.;McNulty R.;McSkelly B.;Meadows B.;Meier F.;Meissner M.;Merk M.;Milanes D. A.;Minard M. N.;Moggi N.;Rodriguez J. Molina;Monteil S.;Morandin M.;Morawski P.;Morda A.;Morello M. J.;Moron J.;Morris A. B.;Mountain R.;Muheim F.;Mueller K.;Mussini M.;Muster B.;Naik P.;Nakada T.;Nandakumar R.;Nasteva I.;Needham M.;Neri N.;Neubert S.;Neufeld N.;Neuner M.;Nguyen A. D.;Nguyen T. D.;Nguyen Mau C.;Nicol M.;Niess V.;Niet R.;Nikitin N.;Nikodem T.;Novoselov A.;O'Hanlon D. P.;Oblakowska Mucha A.;Obratsov V.;Ogilvy S.;Okhrimenko O.;OLDEMAN, RUDOLF GERHARD CHRISTIAAN;Onderwater C. J. G.;Orlandea M.;Otalora Goicochea J. M.;Otto A.;Owen P.;Oyanguren A.;Pal B. K.;Palano A.;Palombo F.;Palutan M.;Panman J.;Papanestis A.;Pappagallo M.;Pappalardo L. L.;Parkes C.;Parkinson C. J.;Passaleva G.;Patel G. D.;Patel M.;Patrignani C.;Pearce A.;Pellegrino A.;Penso G.;Altarelli M. Pepe;Perazzini S.;Perret P.;Pescatore L.;Pesen E.;Petridis K.;Petrolini A.;Picatoste Olloqui E.;Pietrzyk B.;Pilar T.;Pinci D.;Pistone A.;Playfer S.;Plo Casasus M.;Polci F.;Poluektov A.;Polyakov I.;Polycarpo E.;Popov A.;Popov D.;Popovici B.;Potterat C.;Price E.;Price J. D.;Prisciandaro J.;Pritchard A.;Prouve C.;Pugatch V.;Navarro A. Puig;Punzi G.;Qian W.;Rachwal B.;Rademacker J. H.;Rakotomiaramanana B.;Rama M.;Rangel M. S.;Raniuk I.;Rauschmayr N.;Raven G.;Redi F.;Reichert S.;Reid M. M.;dos Reis A. C.;Ricciardi S.;Richards S.;Rihl M.;Rinnert K.;Rives Molina V.;Robbe P.;Rodrigues A. B.;Rodrigues E.;Perez P. Rodriguez;Roiser S.;Romanovsky V.;Romero Vidal A.;Rotondo M.;Rouvinet J.;Ruf T.;Ruiz H.;Ruiz Valls P.;Saborido Silva J. J.;Sagidova N.;Sail P.;SAITTA, BIAGIO;Salustino Guimaraes V.;Sanchez Mayordomo C.;Sanmartin Sedes B.;Santacesaria R.;Santamarina Rios C.;Santovetti E.;Sarti A.;Satriano C.;Satta A.;Saunders D. M.;Savrina D.;Schiller M.;Schindler H.;Schlupp M.;Schmelling M.;Schmidt B.;Schneider O.;Schopper A.;Schune M. H.;Schwemmer R.;Sciascia B.;Sciubba A.;Semennikov A.;Sepp I.;Sena N.;Serrano J.;Sestini L.;Seyfert P.;Shapkin M.;Shapoval I.;Shcheglov Y.;Shears T.;Shekhtman L.;Sheychenko V.;Shires A.;Coutinho R. Silva;Simi G.;Sirendi M.;Skidmore N.;Skillicorn I.;Skwarnicki T.;Smith N. A.;Smith E.;Smith E.;Smith J.;Smith M.;Snoek H.;Sokoloff M. D.;Soler F. J. P.;Soomro F.;Souza D.;Souza De Paula B.;Spaan B.;Spradlin P.;Sridharan S.;Stagni F.;Stahl M.;Stahl S.;Steinkamp O.;Stenyakin O.;Sterpka F.;Stevenson S.;Stoica S.;Stone S.;Storaci B.;Stracka S.;Straticiuc M.;Straumann U.;Stroili R.;Sun L.;Sutcliffe W.;Swientek K.;Swientek S.;Syropoulos V.;Szczekowski M.;Szczypka P.;Szumlak T.;T'Jampens S.;Teklishyn M.;Tellarini G.;Teubert F.;Thomas C.;Thomas E.;Van Tilburg J.;Tisserand V.;Tobin M.;Todd J.;Tolk S.;Tomassetti L.;Tonelli D.;Topp Joergensen S.;Torr N.;Tournefier E.;Tourneur S.;Tran M. T.;Tresch M.;Trisovic A.;Tsaregorodtsev A.;Tsopelas P.;Tuning N.;Garcia M. Ubeda;Ukleja A.;Ustyuzhanin A.;Uwer U.;VACCA, CLAUDIA;Vagnoni V.;Valenti G.;Vallier A.;Gomez R. Vazquez;Vazquez Regueiro P.;Vazquez Sierra C.;Vecchi S.;Velthuis J. J.;Veltri M.;Veneziano G.;Vesterinen M.;Barbosa J. V. V. B. Viana;Viaud B.;Vieira D.;Vieites Diaz M.;Vilasis Cardona X.;Vollhardt A.;Volyanskyy D.;Voong D.;Vorobyev A.;Vorobyev V.;Voss C.;de Vries J. A.;Wraldi R.;Wallace C.;Wallace R.;Walsh J.;Wandernoth S.;Wang J.;Ward D. R.;Watson N. K.;Websdale D.;Whitehead M.;Wiedner D.;Wilkinson G.;Wilkinson M.;Williams M. P.;Williams M.;Wilschut H. W.;Wilson F. F.;Wimberley J.;Wishahi J.;Wislicki W.;Witek M.;Wormser G.;Wotton S. A.;Wright S.;Wyllie K.;Xie Y.;Xing Z.;Xu Z.;Yang Z.;Yuan X.;Yushchenko O.;Zangoli M.;Zavertyae M.;Zhang L.;Zhang W. C.;Zhang Y.;Zhelezov A.;Zhokhov A.;Zhong L.

2015-01-01

---

Abstract

Two structures are observed close to the kinematic threshold in the Ξb0π- mass spectrum in a sample of proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 3.0fb-1, recorded by the LHCb experiment. In the quark model, two baryonic resonances with quark content bds are expected in this mass region: the spin-parity JP=(1/2)+ and JP=(3/2)+ states, denoted Ξb′- and Ξb∗-. Interpreting the structures as these resonances, we measure the mass differences and the width of the heavier state to be m(Ξb′-)-m(Ξb0)-m(π-)=3.653±0.018±0.006MeV/c2, m(Ξb∗-)-m(Ξb0)-m(π-)=23.96±0.12±0.06MeV/c2, Γ(Ξb∗-)=1.65±0.31±0.10MeV, where the first and second uncertainties are statistical and systematic, respectively. The width of the lighter state is consistent with zero, and we place an upper limit of Γ(Ξb′-)<0.08MeV at 95% confidence level. Relative production rates of these states are also reported.