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Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurement of the Λ b polarization and angular parameters in Λ b J / ψ Λ decays from pp collisions at s = 7 and 8 TeV

Journal Article · · Physical Review D
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An analysis of the bottom baryon decay Λb → J/ψ(→μ+μ-)Λ(→ pπ-) is performed to measure the Λb polarization and three angular parameters in data from pp collisions at √s = 7 and 8 TeV, collected by the CMS experiment at the Large Hadron Collider. The Λb polarization is measured to be 0.00 ± 0.06(stat) ± 0.06(syst) and the parity-violating asymmetry parameter is determined to be 0.14 ± 0.14(stat) ± 0.10(syst). Furthermore, the measurements are compared to various theoretical predictions, including those from perturbative quantum chromodynamics.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1457165
Report Number(s):
CMS-BPH-15-002; CERN-EP-2017-331; FERMILAB-PUB-18-062-CMS; arXiv:1802.04867; PRVDAQ; 1654926; TRN: US1901313
Journal Information:
Physical Review D, Vol. 97, Issue 7; ISSN 2470-0010
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 12 works
Citation information provided by
Web of Science

References (50)

Polarization effects in the cascade decay Λ b → Λ ( → p π − ) + J / ψ ( → ℓ + ℓ − ) in the covariant confined quark model journal December 2013
Evaluating decay rates and asymmetries of Λ b into light baryons in the light-front quark model journal November 2009
Observation of the Heavy Baryons Σ b and Σ b * journal November 2007
Review of Particle Physics journal October 2016
Evidence for a bottom baryon resonance Λ b * 0 in CDF data journal October 2013
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
Nonleptonic weak decays of bottom baryons journal September 1997
Measurement of the parity-violating asymmetry parameter α b and the helicity amplitudes for the decay Λ b 0 → J / ψ Λ 0 with the ATLAS detector journal May 2014
Measurement of the masses and widths of the bottom baryons Σ b ± and Σ b * ± journal May 2012
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Production, decay, and polarization of excited heavy hadrons journal April 1994
Joint angular decay distributions in exclusive weak decays of heavy mesons and baryons journal March 1993
Two body nonleptonic Λ b decays in the quark model with a factorization ansatz journal June 1998
Measurement of the Λb polarization in Z decays journal January 1996
Photon polarization from helicity suppression in radiative decays of polarized to spin-3/2 baryons journal May 2007
Λb decays into Λ-vector journal May 2005
Hadronic Weak Decays of  b Baryon in the Covariant Oscillator Quark Model journal April 1999
Angular correlations in Λb → Λ + V: Polarization measurements, HQET and CP violation journal June 1996
Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
Λ b → Λ J / ψ decay in perturbative QCD journal April 2002
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker journal October 2014
Performance of CMS muon reconstruction in pp collision events at √s = 7 TeV journal October 2012
The CMS trigger system journal January 2017
Measurements of the Λb0→J/ψΛ decay amplitudes and the Λb0 polarisation in pp collisions at s=7 TeV journal July 2013
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
Observation of Excited Λ b 0 Baryons journal October 2012
An angular distribution analysis of decays journal June 2005
Strange particle production in pp collisions at $ \sqrt {s} = 0.9 $ and 7 TeV journal May 2011
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector journal October 2017
Lepton spectra as a measure of b quark polarization at LEP journal January 1993
Measurement of the ϒ(1S) production cross-section in pp collisions at s=7 TeV in ATLAS journal November 2011
The CMS trigger system text January 2017
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector text January 2017
Review of Particle Physics text January 2008
Lp approximation by multivariate Baskakov–Kantorovich operators journal December 2008
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector text January 2017
Strange particle production in pp collisions at $\sqrt{s}\ =$ 0.9 and 7 TeV text January 2011
N=2 moonshine journal October 2012
Review of Particle Physics text January 2018
Performance of CMS muon reconstruction in pp collision events at √s = 7 TeV text January 2012
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker akahashi text January 2014
Review of Particle Physics text January 2012
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector text January 2017
The CMS trigger system text January 2017
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker text January 2014
Strange Particle Production in pp Collisions at sqrt(s) = 0.9 and 7 TeV text January 2011
Performance of CMS muon reconstruction in pp collision events at sqrt(s) = 7 TeV text January 2012
The CMS trigger system text January 2016
Production, Decay, and Polarization of Excited Heavy Hadrons text January 1993
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector text January 2017

Cited By (1)

Radiative b-baryon decays to measure the photon and b-baryon polarization journal July 2019


Figures / Tables (7)