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Title: Measurements of ψ(2S) and X(3872) → J/ψπ + π - production in pp collisions at $$ \sqrt{s}=8 $$ TeV with the ATLAS detector

Differential cross sections are presented for the prompt and non-prompt production of the hidden-charm states X(3872) and ψ(2S), in the decay mode J/ψπ+π-, measured using 11.4 fb-1 of pp collisions at \sqrt{s}=8 TeV by the ATLAS detector at the LHC. The ratio of cross-sections X(3872)/ψ(2S) is also given, separately for prompt and non-prompt components, as well as the non-prompt fractions of X(3872) and ψ(2S). Assuming independent single effective lifetimes for non-prompt X(3872) and ψ(2S) production gives {R}_B=\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left(B\to X(3872)+\mathrm{any}\right)\mathrm{\mathcal{B}}\left(X(3872)\to J/\psi {\pi}^{+}{\pi}^{-}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left(B\to \psi (2S)+\mathrm{any}\right)\mathrm{\mathcal{B}}\left(\psi (2S)\to J/\psi {\pi}^{+}{\pi}^{-}\right)}=\left(3.95\pm 0.32\left(\mathrm{s}\mathrm{tat}\right)\pm 0.08\left(\mathrm{s}\mathrm{y}\mathrm{s}\right)\right)\times {10}^{-2} separating short- and long-lived contributions, assuming that the short-lived component is due to Bc decays, gives RB = (3.57 ± 0.33(stat) ± 0.11(sys)) × 10-2, with the fraction of non-prompt X(3872) produced via Bc decays for pT(X(3872)) > 10 GeV being (25 ± 13(stat) ± 2(sys) ± 5(spin))%. The distributions of the dipion invariant mass in the X(3872) and ψ(2S) decays are also measured and compared to theoretical predictions.
Authors:
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Publication Date:
Grant/Contract Number:
AC02-76SF00515
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Journal of High Energy Physics (Online)
Additional Journal Information:
Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online); Journal Volume: 2017; Journal Issue: 1; Journal ID: ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer Berlin
Research Org:
SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE
Contributing Orgs:
The ATLAS collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
OSTI Identifier:
1389802