Precision measurement of the Λc+ , Ξc+ , and Ξc0 baryon lifetimes

01 Pubblicazione su rivista
Aaij R., Abellán 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 Ia., Bhasin S., Bhom J., Bieker M.  S., Bifani S., Billoir P., Birnkraut A., Bizzeti A., Bjørn 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., Butter J.  S., 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 Ph., Chatzikonstantinidis G., Chefdeville M., Chekalina V., Chen C., Chen S., Chitic S. -G., Chobanova V., Chrzaszcz M., Chubykin A., Ciambrone P., Cid Vidal X., 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 Suárez 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., Färber C., Farley N., Farry S., Fazzini D., Féo 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., García Pardiñas 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 Ph.,
ISSN: 2470-0010

We report measurements of the lifetimes of the Λ+c, Ξ+c and Ξ0c charm baryons using proton-proton collision data at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3.0  fb−1, collected by the LHCb experiment. The charm baryons are reconstructed through the decays Λ+c→pK−π+, Ξ+c→pK−π+ and Ξ0c→pK−K−π+, and originate from semimuonic decays of beauty baryons. The lifetimes are measured relative to that of the D+ meson, and are determined to be τΛ+c=203.5±1.0±1.3±1.4  fs,  τΞ+c=456.8±3.5±2.9±3.1  fs,  τΞ0c=154.5±1.7±1.6±1.0  fs, where the uncertainties are statistical, systematic, and due to the uncertainty in the D+ lifetime. The measurements are approximately 3–4 times more precise than the current world average values. The Λ+c and Ξ+c lifetimes are in agreement with previous measurements; however, the Ξ0c baryon lifetime is approximately 3.3 standard deviations larger than the world average value.

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