Near-threshold D(Formula presented.) spectroscopy and observation of a new charmonium state

01 Pubblicazione su rivista
Aaij R., Abellan Beteta C., Adeva B., Adinolfi M., Aidala C. A., Ajaltouni Z., Akar S., Albicocco P., Albrecht J., Alessio F., Alexander M., Alfonso Albero A., Alkhazov G., Alvarez Cartelle P., Alves A. A., Amato S., Amhis Y., An L., Anderlini L., Andreassi G., Andreotti M., Andrews J. E., Archilli F., Arnau Romeu J., Artamonov A., Artuso M., Arzymatov K., Aslanides E., Atzeni M., Audurier B., Bachmann S., Back J. J., Baker S., Balagura V., Baldini W., Baranov A., Barlow R. J., Barsuk S., Barter W., Bartolini M., Baryshnikov F., Batozskaya V., Batsukh B., Battig A., Battista V., Bay A., Bedeschi F., Bediaga I., Beiter A., Bel L. J., Belin S., Beliy N., Bellee V., Belloli N., Belous K., Belyaev I., Bencivenni G., Ben-Haim E., Benson S., Beranek S., Berezhnoy A., Bernet R., Berninghoff D., Bertholet E., Bertolin A., Betancourt C., Betti F., Bettler M. O., Bezshyiko I., Bhasin S., Bhom J., Bieker M. S., Bifani S., Billoir P., Birnkraut A., Bizzeti A., Bjorn M., Blago M. P., Blake T., Blanc F., Blusk S., Bobulska D., Bocci V., Boente Garcia O., Boettcher T., Bondar A., Bondar N., Borghi S., Borisyak M., Borsato M., Boubdir M., Bowcock T. J. V., Bozzi C., Braun S., Brodski M., Brodzicka J., Brossa Gonzalo A., Brundu D., Buchanan E., Buonaura A., Burr C., Bursche A., Buytaert J., Byczynski W., Cadeddu S., Cai H., Calabrese R., Cali S., Calladine R., Calvi M., Calvo Gomez M., Camboni A., Campana P., Campora Perez D. H., Capriotti L., Carbone A., Carboni G., Cardinale R., Cardini A., Carniti P., Carvalho Akiba K., Casse G., Cattaneo M., Cavallero G., Cenci R., Chapman M. G., Charles M., Charpentier P., Chatzikonstantinidis G., Chefdeville M., Chekalina V., Chen C., Chen S., Chitic S. -G., Chobanova V., Chrzaszcz M., Chubykin A., Ciambrone P., Vidal X. C., Ciezarek G., Cindolo F., Clarke P. E. L., Clemencic M., Cliff H. V., Closier J., Coco V., Coelho J. A. B., Cogan J., Cogneras E., Cojocariu L., Collins P., Colombo T., Comerma-Montells A., Contu A., Coombs G., Coquereau S., Corti G., Costa Sobral C. M., Couturier B., Cowan G. A., Craik D. C., Crocombe A., Cruz Torres M., Currie R., Da Silva C. L., Dall'Occo E., Dalseno J., D'Ambrosio C., Danilina A., D'Argent P., Davis A., De Aguiar Francisco O., De Bruyn K., De Capua S., De Cian M., De Miranda J. M., De Paula L., De Serio M., De Simone P., de Vries J. A., Dean C. T., Dean W., Decamp D., Del Buono L., Delaney B., Dembinski H. -P., Demmer M., Dendek A., Derkach D., Deschamps O., Desse F., Dettori F., Dey B., Di Canto A., Di Nezza P., Didenko S., Dijkstra H., Dordei F., Dorigo M., dos Reis A. C., Dosil Suarez A., Douglas L., Dovbnya A., Dreimanis K., Dufour L., Dujany G., Durante P., Durham J. M., Dutta D., Dzhelyadin R., Dziewiecki M., Dziurda A., Dzyuba A., Easo S., Egede U., Egorychev V., Eidelman S., Eisenhardt S., Eitschberger U., Ekelhof R., Eklund L., Ely S., Ene A., Escher S., Esen S., Evans T., Falabella A., Farber C., Farley N., Farry S., Fazzini D., Feo M., Fernandez Declara P., Fernandez Prieto A., Ferrari F., Ferreira Lopes L., Ferreira Rodrigues F., Ferreres Sole S., Ferro-Luzzi M., Filippov S., Fini R. A., Fiorini M., Firlej M., Fitzpatrick C., Fiutowski T., Fleuret F., Fontana M., Fontanelli F., Forty R., Franco Lima V., Frank M., Frei C., Fu J., Funk W., Gabriel E., Gallas Torreira A., Galli D., Gallorini S., Gambetta S., Gan Y., Gandelman M., Gandini P., Gao Y., Garcia Martin L. M., Garcia Pardinas J., Garcia Plana B., Garra Tico J., Garrido L., Gascon D., Gaspar C., Gazzoni G., Gerick D., Gersabeck E., Gersabeck M., Gershon T., Gerstel D., Ghez P., Gibson V., Girard O. G., Gironella Gironell P., Giubega L., Gizdov K., Gligorov V. V., Gobel C., Golubkov D., Golutvin A., Gomes A., Gorelo
ISSN: 1126-6708

Using proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb−1, collected with the LHCb detector between 2011 and 2018, a new narrow charmonium state, the X(3842) resonance, is observed in the decay modes X (3842) → DD¯ and X(3842) → D+D−. The mass and the natural width of this state are measured to be mX(3842)=3842.71±0.16±0.12MeV/c2,ΓX(3842)=2.79±0.51±0.35MeV, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The observed mass and narrow natural width suggest the interpretation of the new state as the unobserved (spin-3 ψ3 13D3) charmonium state. In addition, prompt hadroproduction of the ψ(3770) and χ2(3930) states is observed for the first time, and the parameters of these states are measured to be mψ(3770)=3778.1±0.7±0.6MeV/c2,mχ2(3930)=3921.9±0.6±0.2MeV/c2,Γχ2(3930)=36.6±1.9±0.9MeV, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic.[Figure not available: see fulltext.].

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