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Analysis of neutral $B$-meson decays into two muons

Branching fraction and effective lifetime measurements of the rare decay $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ and searches for the decays $B^0\to\mu^+\mu^-$ and $B^0_s\to\mu^+\mu^-\gamma$ are reported using proton-proton collision data collected with the LHCb detector at centre-of-mass energies of $7$ TeV, $8$ TeV...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Aaij, R., Beteta Abellán, C., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Afsharnia, H., Aidala, C.A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Albero, A. Alfonso, Aliouche, Z., Alkhazov, G., Cartelle Alvarez, P., Amato, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreianov, A., Andreotti, M., Archilli, F., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J.J., Rodriguez, P. Baladron, Balagura, V., Baldini, W., Leite, J. Baptista, Barlow, R.J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J.M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Belavin, V., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belov, I., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bernstein, H.C., Bertella, C., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bezshyiko, Ia., Bezshyiko, Iaroslava, Bhasin, S., Bhom, J., Bian, L., Bieker, M.S., Bifani, S., Billoir, P., Birch, M., Bishop, F.C.R., Bitadze, A., Bizzeti, A., Bjørn, M., Blago, M.P., Blake, T., Blanc, F., Blusk, S., Bobulska, D., Boelhauve, J.A., Garcia, O. Boente, Boettcher, T., Boldyrev, A., Bondar, A., Bondar, N., Borghi, S., Borisyak, M., Borsato, M., Borsuk, J.T., Bouchiba, S.A., Bowcock, T.J.V., Boyer, A., Bozzi, C., Bradley, M.J., Braun, S., Rodriguez, A. Brea, Brodski, M., Brodzicka, J., Gonzalo, A. 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Ferreres, Ferrillo, M., Ferro-Luzzi, M., Filippov, S., Fini, R.A., Fiorini, M., Firlej, M., Fischer, Kamil Leszek, Fischer, K.M., Fitzgerald, D.S., Fitzpatrick, C., Fiutowski, T., Fleuret, F., Fontana, M., Fontanelli, F., Forty, R., Lima Franco, V., Sevilla Franco, M., Frank, M., Franzoso, E., Frau, G., Frei, C., Friday, D.A., Fu, J., Fuehring, Q., Funk, W., Gabriel, E., Gaintseva, T., Torreira Gallas, A., Galli, D., Gambetta, S., Gan, Y., Gandelman, M., Gandini, P., Gao, Y., Garau, M., Martin Garcia, L.M., Moreno, P. Garcia, Pardiñas García, J., Plana, B. Garcia, Rosales Garcia, F.A., Garrido, L., Gaspar, C., Geertsema, R.E., Gerick, D., Gerken, L.L., Gersabeck, E., Gersabeck, M., Gershon, T., Gerstel, D., Ghez, Philippe, Ghez, Ph., Gibson, V., Giemza, H.K., Giovannetti, M., Gioventù, A., Gironell, P. Gironella, Giubega, L., Giugliano, C., Gizdov, K., Gkougkousis, E.L., Gligorov, V.V., Göbel, C., Golobardes, E., Golubkov, D., Golutvin, A., Gomes, A., Fernandez, S. Gomez, Abrantes, F. Goncalves, Goncerz, M., Gong, G., Gorbounov, P., Gorelov, I.V., Gotti, C., Govorkova, E., Grabowski, J.P., Grammatico, T., Cardoso Granado, L.A., Graugés, E., Graverini, E., Graziani, G., Grecu, A., Greeven, L.M., Griffith, P., Grillo, L., Gromov, S., Cazon Gruberg, B.R., Gu, C., Guarise, M., Günther, P.A., Gushchin, E., Guth, A., Guz, Y., Gys, T., Hadavizadeh, T., Haefeli, G., Haen, C., Haimberger, J., Halewood-leagas, T., Hamilton, P.M., Hammerich, J.P., Han, Q., Han, X., Hancock, T.H., Hansmann-Menzemer, S., Harnew, N., Harrison, T., Hasse, C., Hatch, M., He, J., Hecker, M., Heijhoff, K., Heinicke, K., Hennequin, A.M., Hennessy, K., Henry, L., Heuel, J., Hicheur, A., Hill, D., Hilton, M., Hollitt, S.E., Hu, Jiangqiao, Hu, Jifeng, Hu, W., Hu, X., Huang, W., Huang, X., Hulsbergen, W., Hunter, R.J., Hushchyn, M., Hutchcroft, D., Hynds, D., Ibis, P., Idzik, M., Ilin, D., Ilten, P., Inglessi, A., Ishteev, A., Ivshin, K., Jacobsson, R., Jakobsen, S., Jans, E., Jashal, B.K., Jawahery, A., Jevtic, V., Jiang, F., John, M., Johnson, D., Jones, C.R., Jones, T.P., Jost, B., Jurik, N., Kandybei, S., Kang, Y., Karacson, M., Karpov, M., Keizer, F., Kenzie, M., Ketel, T., Khanji, B., Kharisova, A., Kholodenko, S., Kirn, T., Kirsebom, V.S., Kitouni, O., Klaver, S., Klimaszewski, K., Koliiev, S., Kondybayeva, A., Konoplyannikov, A., Kopciewicz, P., Kopecna, R., Koppenburg, P., Korolev, M., Kostiuk, I., Kot, O., Kotriakhova, S., Kravchenko, P., Kravchuk, L., Krawczyk, R.D., Kreps, M., Kress, F., Kretzschmar, S., Krokovny, P., Krupa, W., Krzemien, W., Kucewicz, W., Kucharczyk, M., Kudryavtsev, V., Kuindersma, H.S., Kunde, G.J., Kvaratskheliya, T., Lacarrere, D., Lafferty, G., Lai, A., Lampis, A., Lancierini, D., Lane, J.J., Lane, R., Lanfranchi, G., Langenbruch, C., Langer, J., Lantwin, O., Latham, T., Lazzari, F., Gac Le, R., Lee, S.H., Lefèvre, R., Leflat, A., Legotin, S., Leroy, O., Lesiak, T., Leverington, B., Li, H., Li, L., Li, P., Li, S., Li, Yiming, Li, Yutong, Li, Z., Liang, X., Lin, T., Lindner, R., Lisovskyi, V., Litvinov, R., Liu, G., Liu, H., Liu, S., Loi, A., Castro, J. Lomba, Longstaff, I., Lopes, J.H., Lovell, G.H., Lu, Y., Lucchesi, D., Luchuk, S., Martinez Lucio, M., Lukashenko, V., Luo, Y., Lupato, A., Luppi, E., Lupton, O., Lusiani, A., Lyu, X., Ma, L., Ma, R., Maccolini, S., Machefert, F., Maciuc, F., Macko, V., Mackowiak, P., Maddrell-Mander, S., Madejczyk, O., Mohan, L.R. Madhan, Maev, O., Maevskiy, A., Maisuzenko, D., Majewski, M.W., Malczewski, J.J., Malde, S., Malecki, B., Malinin, A., Maltsev, T., Malygina, H., Manca, G., Mancinelli, G., Manuzzi, D., Marangotto, D., Maratas, J., Marchand, J.F., Marconi, U., Mariani, S., Benito Marin, C., Marinangeli, M., Marks, J., Marshall, A.M., Marshall, P.J., Martellotti, G., Martinazzoli, L., Martinelli, M., Santos Martinez, D., Vidal, F. Martinez, Massafferri, A., Materok, M., Matev, R., Mathad, A., Mathe, Z., Matiunin, V., Matteuzzi, C., Mattioli, K.R., Mauri, A., Maurice, E., Mauricio, J., Mazurek, M., McCann, M., Mcconnell, L., Mcgrath, T.H., McNab, A., McNulty, R., Mead, J.V., Meadows, B., Meier, G., Meinert, N., Melnychuk, D., Meloni, S., Merk, M., Merli, A., Garcia Meyer, L., Mikhasenko, M., Milanes, D.A., Millard, E., Milovanovic, M., Minard, M.-N., Minotti, A., Minzoni, L., Mitchell, S.E., Mitreska, B., Mitzel, D.S., Mödden, A., Mohammed, R.A., Moise, R.D., Mombächer, T., Monroy, I.A., Monteil, S., Morandin, M., Morello, G., Morello, M.J., Moron, J., Morris, A.B., Morris, A.G., Mountain, R., Mu, H., Muheim, F., Mulder, M., Müller, D., Müller, K., Murphy, C.H., Murray, D., Muzzetto, P., Naik, P., Nakada, T., Nandakumar, R., Nanut, T., Nasteva, I., Needham, M., Neri, I., Neri, N., Neubert, S., Neufeld, N., Newcombe, R., Nguyen, T.D., Nguyen-Mau, C., Niel, E.M., Nieswand, S., Nikitin, N., Nolte, N.S., Normand, C., Nunez, C., Oblakowska-Mucha, A., Obraztsov, V., O'Hanlon, D.P., Oldeman, R., Olivares, M.E., Onderwater, C.J.G., Ossowska, A., Goicochea Otalora, J.M., Ovsiannikova, T., Owen, P., Oyanguren, A., Pagare, B., Pais, P.R., Pajero, T., Palano, A., Palutan, M., Pan, Y., Panshin, G., Papanestis, A., Pappagallo, M., Pappalardo, L.L., Pappenheimer, C., Parker, W., Parkes, C., Parkinson, C.J., Passalacqua, B., Passaleva, G., Pastore, A., Patel, M., Patrignani, C., Pawley, C.J., Pearce, A., Pellegrino, A., Altarelli, M. Pepe, Perazzini, S., Pereima, D., Perret, P., Petric, M., Petridis, K., Petrolini, A., Petrov, A., Petrucci, S., Petruzzo, M., Pham, T.T.H., Philippov, A., Pica, L., Piccini, M., Pietrzyk, B., Pietrzyk, G., Pili, M., Pinci, D., Pisani, F., P. K, Resmi, Placinta, V., Plews, J., Casasus Plo, M., Polci, F., Lener, M. Poli, Poliakova, M., Poluektov, A., Polukhina, N., Polyakov, I., Polycarpo, E., Pomery, G.J., Ponce, S., Popov, D., Popov, S., Poslavskii, S., Prasanth, K., Promberger, L., Prouve, C., Pugatch, V., Pullen, H., Punzi, G., Qi, H., Qian, W., Qin, J., Qin, N., Quagliani, R., Quintana, B., Raab, N.V., Trejo Rabadan, R.I., Rachwal, B., Rademacker, J.H., Rama, M., Pernas Ramos, M., Rangel, M.S., Ratnikov, F., Raven, G., Reboud, M., Redi, F., Reiss, F., Alepuz Remon, C., Ren, Z., Renaudin, V., Ribatti, R., Ricciardi, S., Rinnert, K., Robbe, P., Robertson, G., Rodrigues, A.B., Rodrigues, E., Lopez Rodriguez, J.A., Rollings, A., Roloff, P., Romanovskiy, V., Lamas Romero, M., Vidal Romero, A., Roth, J.D., Rotondo, M., Rudolph, M.S., Ruf, T., Vidal Ruiz, J., Ryzhikov, A., Ryzka, J., Silva Saborido, J.J., Sagidova, N., Sahoo, N., Saitta, B., Salomoni, M., Gras, C. Sanchez, Santacesaria, R., Rios Santamarina, C., Santimaria, M., Santovetti, E., Saranin, D., Sarpis, G., Sarpis, M., Sarti, A., Satriano, C., Satta, A., Saur, M., Savrina, D., Sazak, H., Smead, L.G. Scantlebury, Scarabotto, A., Schael, S., Schellenberg, M., Schiller, M., Schindler, H., Schmelling, M., Schmidt, B., Schneider, O., Schopper, A., Schubiger, M., Schulte, S., Schune, M.H., Schwemmer, R., Sciascia, B., Sellam, S., Semennikov, A., Senghi Soares, Mara, Sergi, A., Serra, N., Sestini, L., Seuthe, A., Seyfert, P., Shang, Y., Shangase, D.M., Shapkin, M., Shchemerov, I., Shchutska, L., Shears, T., Shekhtman, L., Shen, Z., Shevchenko, V., Shields, E.B., Shmanin, E., Shupperd, J.D., Siddi, B.G., Coutinho Silva, R., Simi, G., Simone, S., Skidmore, N., Skwarnicki, T., Slater, M.W., Slazyk, I., Smallwood, J.C., Smeaton, J.G., Smetkina, A., Smith, E., Smith, M., Snoch, A., Soares, Marcelo, Lavra Soares, L., Sokoloff, M.D., Soler, F.J.P., Solovev, A., Solovyev, I., De Almeida, F.L. Souza, De Paula, B. Souza, Spaan, B., Norella, E. Spadaro, Spradlin, P., Stagni, F., Stahl, M., Stahl, S., Stefko, P., Steinkamp, O., Stenyakin, O., Stevens, H., Stone, S., Stramaglia, M.E., Straticiuc, M., Strekalina, D., Suljik, F., Sun, J., Sun, L., Sun, Y., Svihra, P., Swallow, P.N., Swientek, K., Szabelski, A., Szumlak, T., Szymanski, M., Taneja, S., Terentev, A., Teubert, F., Thomas, E., Thomson, K.A., Tisserand, V., T'Jampens, S., Tobin, M., Tomassetti, L., Machado Torres, D., Tou, D.Y., Tran, M.T., Trifonova, E., Trippl, C., Tuci, G., Tully, A., Tuning, N., Ukleja, A., Unverzagt, D.J., Ursov, E., Usachov, A., Ustyuzhanin, A., Uwer, U., Vagner, A., Vagnoni, V., Valassi, A., Valenti, G., Canudas Valls, N., van Beuzekom, M., Van Dijk, M., van Herwijnen, E., Van Hulse, C.B., van Veghel, M., Gomez Vazquez, R., Regueiro Vazquez, P., Sierra Vázquez, C., Vecchi, S., Velthuis, J.J., Veltri, M., Venkateswaran, A., Veronesi, M., Vesterinen, M., Vieira, D., Diaz Vieites, M., Viemann, H., Vilasis-Cardona, X., Figueras Vilella, E., Villa, A., Vincent, P., Bruch Vom, D., Vorobyev, A., Vorobyev, V., Voropaev, N., Vos, K., Waldi, R., Walsh, J., Wang, C., Wang, Jialu, Wang, Jianchun, Wang, Jianqiao, Wang, Jike, Wang, M., Wang, R., Wang, Y., Wang, Zhenzi, Wang, Zirui, Wark, H.M., Watson, N.K., Weber, S.G., Websdale, D., Weisser, C., Westhenry, B.D.C., White, D.J., Whitehead, M., Wiedner, D., Wilkinson, G., Wilkinson, M., Williams, I., Williams, Mike, Williams, Mark Richard James, Wilson, F.F., Wislicki, W., Witek, M., Witola, L., Wormser, G., Wotton, S.A., Wu, H., Wyllie, K., Xiang, Z., Xiao, D., Xie, Y., Xu, A., Xu, J., Xu, L., Xu, M., Xu, Q., Xu, Zehua, Xu, Zhihao, Yang, D., Yang, S., Yang, Y., Yang, Zhenwei, Yang, Zishuo, Yao, Y., Yeomans, L.E., Yin, H., Yu, J., Yuan, X., Yushchenko, O., Zaffaroni, E., Zavertyaev, M., Zdybal, M., Zenaiev, O., Zeng, M., Zhang, D., Zhang, L., Zhang, S., Zhang, Yanxi, Zhang, Yu, Zharkova, A., Zhelezov, A., Zheng, Y., Zhou, X., Zhou, Y., Zhu, X., Zhu, Z., Zhukov, V., Zonneveld, J.B., Zou, Q., Zucchelli, S., Zuliani, D., Zunica, G.
Lenguaje:eng
Publicado: 2021
Materias:
Acceso en línea:https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.041801
http://cds.cern.ch/record/2779007
Descripción
Sumario:Branching fraction and effective lifetime measurements of the rare decay $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ and searches for the decays $B^0\to\mu^+\mu^-$ and $B^0_s\to\mu^+\mu^-\gamma$ are reported using proton-proton collision data collected with the LHCb detector at centre-of-mass energies of $7$ TeV, $8$ TeV and $13$ TeV, corresponding to a luminosity of 9 fb$^{-1}$. The branching fraction ${\mathcal{B}}(B^0_s\to\mu^+\mu^-)=\left(3.09^{+0.46+0.15}_{-0.43-0.11}\right)\times 10^{-9}$ and the effective lifetime $\tau(B^0_s\to\mu^+\mu^-)=(2.07\pm 0.29\pm 0.03)$ are measured, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. No significant signal for $B^0\to\mu^+\mu^-$ and $B^0_s\to\mu^+\mu^-\gamma$ decays is found and upper limits ${\mathcal{B}(B^0\to\mu^+\mu^-)}<2.6\times 10^{-10}$ and $\mathcal{B}(B^0_s\to\mu^+\mu^-\gamma)<2.0\times 10^{-9}$ at the 95 % CL are determined, where the latter is limited to the range $m_{\mu\mu} > 4.9\ GeV/c^2$. The results are in agreement with the Standard Model expectations.