Evidence for the decay $X(3872)\rightarrow\psi(2S)\gamma$
R. Aaij
,
Y. Amhis
(1)
,
S. Barsuk
(1)
,
O. Callot
(1)
,
J. He
(1)
,
O. Kochebina
(1)
,
J. Lefrançois
(1)
,
F. Machefert
(1)
,
A. Martin Sanchez
(1)
,
M. Nicol
(1)
,
P. Robbe
(1)
,
M.-H. Schune
(1)
,
M. Teklishyn
(1)
,
A. Vallier
(1)
,
B. Viaud
(1)
,
E. Ben-Haim
(2)
,
M. Benayoun
(2)
,
P. David
(2)
,
L. del Buono
(2)
,
A. Martens
(2)
,
D.A. Milanes
(2)
,
F. Polci
(2)
,
Ziad Zj Ajaltouni
(3)
,
M. Baalouch
(3)
,
E. Cogneras
(3)
,
O. Deschamps
(3)
,
I. El Rifai
(3)
,
M. Grabalosa Gándara
(3)
,
Pierre Henrard
(3)
,
M. Hoballah
(3)
,
R. Lefèvre
(3)
,
J. Maratas
(3)
,
S. Monteil
(3)
,
V. Niess
(3)
,
Pascal Perret
(3)
,
Diego Alejandro Roa Romero
(3)
,
E. Aslanides
(4)
,
J. Cogan
(4)
,
W. Kanso
(4)
,
R. Legac
(4)
,
O. Leroy
(4)
,
G. Mancinelli
(4)
,
A. Mordà
(4, 5)
,
M. Perrin-Terrin
(4)
,
M. Sapunov
(4)
,
J. Serrano
(4)
,
A. Tsaregorodtsev
(4)
,
D. Decamp
(6)
,
N. Déléage
(6)
,
Ph. Ghez
(6)
,
J.-P. Lees
(6)
,
M.-N. Minard
(6)
,
B. Pietrzyk
(6)
,
W. Qian
(6)
,
S. t'Jampens
(6)
,
V. Tisserand
(6)
,
E. Tournefier
(6)
,
J.F. Marchand
(6)
1
LAL -
Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
2 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
3 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
4 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
5 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
2 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
3 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
4 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
5 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
R. Aaij
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J. He
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L. del Buono
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A. Martens
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Ziad Zj Ajaltouni
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E. Cogneras
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O. Deschamps
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Pierre Henrard
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M. Hoballah
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Pascal Perret
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Diego Alejandro Roa Romero
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J. Cogan
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O. Leroy
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M. Perrin-Terrin
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J. Serrano
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S. t'Jampens
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Abstract
Evidence for the decay mode $X(3872)\rightarrow\psi(2S)\gamma$ in $B^+\rightarrow X(3872)K^+$ decays is found with a significance of 4.4 standard deviations. The analysis is based on a data sample of proton-proton collisions, corresponding to an integrated luminosity of 3fb$^{-1}$ collected with the LHCb detector, at centre-of-mass energies of 7 and 8TeV. The ratio of the branching fraction of the $X(3872)\to\psi(2S)\gamma$ decay to that of the $X(3872)\rightarrow J/\psi \gamma$ decay is measured to be $$ \frac{Br(X(3872)\rightarrow\psi(2S)\gamma)}{Br(X(3872)\rightarrow J/\psi\gamma)} = 2.46\pm0.64\pm0.29, %\pm0.06,$$ where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The measured value agrees with expectations for a pure charmonium interpretation of the $X(3872)$ state and a mixture of charmonium and molecular interpretations. However, it does not support a pure $D\bar{D}^{*}$ molecular interpretation of the $X(3872)$state.