Observation of the $\Lambda_b^0\rightarrow J/\psi p \pi^-$ decay
R. Aaij
,
Y. Amhis
(1)
,
S. Barsuk
(1)
,
M. Borsato
(1)
,
O. Callot
(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)
,
L. Beaucourt
(4)
,
D. Decamp
(4)
,
N. Déléage
(4)
,
Ph. Ghez
(4)
,
J.-P. Lees
(4)
,
J.F. Marchand
(4)
,
M.-N. Minard
(4)
,
B. Pietrzyk
(4)
,
W. Qian
(4)
,
S. t'Jampens
(4)
,
V. Tisserand
(4)
,
E. Tournefier
(4)
,
S. Akar
(5)
,
E. Aslanides
(5)
,
J. Cogan
(5)
,
W. Kanso
(5)
,
R. Legac
(5)
,
O. Leroy
(5)
,
G. Mancinelli
(5)
,
A. Mordà
(5, 6)
,
M. Perrin-Terrin
(5)
,
J. Serrano
(5)
,
A. Tsaregorodtsev
(5)
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 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
5 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
6 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
2 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
3 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
4 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
5 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
6 CPT - Centre de Physique Théorique - UMR 7332
R. Aaij
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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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S. t'Jampens
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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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Abstract
The first observation of the Cabibbo-suppressed decay $\Lambda_b^0\rightarrow J/\psi p \pi^-$ is reported using a data sample of proton-proton collisions at 7 and 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3 $\rm fb^{-1}$. A prominent signal is observed and the branching fraction relative to the decay mode $\Lambda_b^0\rightarrow J/\psi p K^-$ is determined to be $$ \frac{{\cal B}(\Lambda_b^0\rightarrow J/\psi p \pi^-)}{{\cal B}(\Lambda_b^0\rightarrow J/\psi p K^-)}=0.0824\pm0.0025\:(\text{stat})\pm0.0042\:(\text{syst}). $$ A search for direct CP violation is performed. The difference in the CP asymmetries between these two decays is found to be $$ {\cal A}_{CP}(\Lambda_b^0\rightarrow J/\psi p \pi^-)-{\cal A}_{CP}(\Lambda_b^0\rightarrow J/\psi p K^-)=(+5.7\pm 2.3\:(\text{stat})\pm1.2\:(\text{syst}))\%, $$ which is compatible with CP symmetry at the $2.2\sigma$ level.