skip to main content
OSTI.GOV title logo U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Title: Study of the lineshape of the χc1(3872) state

Journal Article · · Physical Review. D.
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more »; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ORCiD logo; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less

A study of the lineshape of the χc1(3872) state is made using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 3 fb–1 collected in pp collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV with the LHCb detector. Candidate χc1(3872) and ψ(2S) mesons from b-hadron decays are selected in the J/ψπ+π decay mode. Describing the lineshape with a Breit-Wigner function, the mass splitting between the χc1(3872) and ψ(2S) states, Δm, and the width of the χc1(3872) state, ΓBW, are determined to be Δm=185.598 ± 0.067 ± 0.068 MeV, ΓBW = 1.39 ± 0.24 ± 0.10 MeV, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. Using a Flatté-inspired model, the mode and full width at half maximum of the lineshape are determined to be mode = 3871.69+0.00+0.05 – 0.04–0.13 MeV, FWHM=0.22 +0.07+0.11–0.06–0.13 MeV. An investigation of the analytic structure of the Flatté amplitude reveals a pole structure, which is compatible with a quasibound D0*0 state but a quasivirtual state is still allowed at the level of 2 standard deviations.

Research Organization:
Los Alamos National Laboratory (LANL), Los Alamos, NM (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC). Nuclear Physics (NP)
Contributing Organization:
LHCb Collaboration
Grant/Contract Number:
89233218CNA000001
OSTI ID:
1844134
Report Number(s):
LA-UR-20-23887; TRN: US2302339
Journal Information:
Physical Review. D., Vol. 102, Issue 9; ISSN 2470-0010
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (45)

A program for the Bayesian Neural Network in the ROOT framework journal December 2011
The LHCb Simulation Application, Gauss: Design, Evolution and Experience journal December 2011
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
Observation of a Narrow Charmoniumlike State in Exclusive B ± K ± π + π J / ψ Decays journal December 2003
The perceptron: A probabilistic model for information storage and organization in the brain. journal January 1958
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
The new heavy mesons: A status report journal July 2006
Interplay of quark and meson degrees of freedom in a near-threshold resonance: Multi-channel case journal August 2011
Flatté-like distributions and the a0(980)/f0(980) mesons journal January 2005
Lineshapes for composite particles with unstable constituents journal May 2010
Observation of e + e γ X ( 3872 ) at BESIII journal March 2014
Quantum numbers of the X ( 3872 ) state and orbital angular momentum in its ρ 0 J / ψ decay journal July 2015
LHCb detector performance journal March 2015
Review of Particle Physics journal August 2018
Geant4 developments and applications journal February 2006
Precision measurement of D meson mass differences journal June 2013
Decay chain fitting with a Kalman filter
  • Hulsbergen, Wouter D.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 552, Issue 3 https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.06.078
journal November 2005
Observation of X(3872) production in pp collisions at $\sqrt{s}=7\mbox{~TeV}$ journal May 2012
Performance of the LHCb Vertex Locator journal September 2014
Remarks on pole trajectories for resonances journal December 2014
Line shapes of the X ( 3872 ) journal November 2007
The LHCb trigger and its performance in 2011 journal April 2013
Study of B X ( 3872 ) K , with X ( 3872 ) J / ψ π + π journal June 2008
Pole counting and resonance classification journal July 1992
PHOTOS Monte Carlo: a precision tool for QED correctionsin Z and W decays journal January 2006
Precision Measurement of the X ( 3872 ) Mass in J / ψ π + π Decays journal October 2009
Handling of the generation of primary events in Gauss, the LHCb simulation framework journal December 2011
Bounds on the width, mass difference and other properties of X ( 3872 ) π + π J / ψ decays journal September 2011
Diquark-antidiquark states with hidden or open charm and the nature of X ( 3872 ) journal January 2005
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Study of the B X ( 3872 ) ( D * 0 D ¯ 0 ) K decay journal February 2010
An Introduction to Regge Theory and High Energy Physics book October 2011
Elementary Particle Theory of Composite Particles journal April 1963
Global Complex Roots and Poles Finding Algorithm Based on Phase Analysis for Propagation and Radiation Problems journal December 2018
Evidence that the a0(980) and f0(980) are not elementary particles journal April 2004
Measurement of the Λ b 0 , Ξ b , and Ω b Baryon Masses journal May 2013
Isospin breaking of the narrow charmonium state of Belle at 3872 MeV as a deuson journal June 2004
Study of the X ( 3872 ) and Y ( 4260 ) in B 0 J / ψ π + π K 0 and B J / ψ π + π K decays journal January 2006
Determination of the X ( 3872 ) Meson Quantum Numbers journal May 2013
Performance of the LHCb muon system journal February 2013
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
The hidden-charm pentaquark and tetraquark states journal June 2016
Study of the ψ2(3823) and χc1(3872) states in B+ → (J/ψπ+π−)K+ decays journal August 2020
Observation and Properties of the X ( 3872 ) Decaying to J / ψ π + π in p p ¯ Collisions at s = 1.96 T e V journal October 2004
Handling uncertainties in background shapes: the discrete profiling method journal April 2015

Similar Records

Study of ${\mathrm{B}}_{\mathrm{s}}^0$ → J/ψπ+πK+K decays
Journal Article · Tue Feb 02 00:00:00 EST 2021 · Journal of High Energy Physics (Online) · OSTI ID:1844134

Study of the ψ2(3823) and χc1(3872) states in B+ → (J/ψπ+π-)K+ decays
Journal Article · Tue Aug 25 00:00:00 EDT 2020 · Journal of High Energy Physics (Online) · OSTI ID:1844134

Observation of Multiplicity Dependent Prompt χ c 1 ( 3872 ) and ψ ( 2 S ) Production in p p Collisions
Journal Article · Fri Mar 05 00:00:00 EST 2021 · Physical Review Letters · OSTI ID:1844134