Measurement of the ηc(1 S) production cross-section in p p collisions at √s=13TeV

R. Aaij, C. Abellán Beteta, T. Ackernley, B. Adeva, M. Adinolfi, H. Afsharnia, C. A. Aidala, S. Aiola, Z. Ajaltouni, S. Akar, P. Albicocco, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, A. A. Alves, S. Amato, Y. AmhisL. An, L. Anderlini, G. Andreassi, M. Andreotti, F. Archilli, P. d’Argent, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, S. Bachmann, J. J. Back, S. Baker, V. Balagura, W. Baldini, A. Baranov, R. J. Barlow, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, G. Bassi, V. Batozskaya, B. Batsukh, A. Battig, V. Battista, A. Bay, M. Becker, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L. J. Bel, V. Belavin, S. Belin, N. Beliy, V. Bellee, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, H. C. Bernstein, E. Bertholet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M. O. Bettler, M. van Beuzekom, Ia Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, M. S. Bieker, S. Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A. Bizzeti, M. Bjørn, M. P. Blago, T. Blake, F. Blanc, S. Blusk, D. Bobulska, V. Bocci, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Boldyrev, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, J. T. Borsuk, M. Boubdir, T. J.V. Bowcock, C. Bozzi, S. Braun, A. Brea Rodriguez, M. Brodski, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, D. Brundu, E. Buchanan, A. Buonaura, C. Burr, A. Bursche, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, S. Cali, R. Calladine, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, D. H.Campora Perez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, K. Carvalho Akiba, A. Casais Vidal, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, J. Cerasoli, M. G. Chapman, M. Charles, Ph Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, V. Chekalina, C. Chen, S. Chen, A. Chernov, S. G. Chitic, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, P. Ciambrone, M. F. Cicala, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, F. Cindolo, P. E.L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, J. L. Cobbledick, V. Coco, J. A.B. Coelho, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Comerma-Montells, A. Contu, N. Cooke, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, C. M.Costa Sobral, B. Couturier, G. A. Cowan, D. C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, R. Currie, C. D’Ambrosio, C. L. Da Silva, E. Dall’Occo, J. Dalseno, A. Danilina, A. Davis, O. De Aguiar Francisco, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, C. T. Dean, W. Dean, D. Decamp, L. Del Buono, B. Delaney, H. P. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, V. Denysenko, D. Derkach, O. Deschamps, F. Desse, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto, P. Di Nezza, S. Didenko, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil Suárez, L. Douglas, A. Dovbnya, K. Dreimanis, M. W. Dudek, L. Dufour, G. Dujany, P. Durante, J. M. Durham, D. Dutta, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, S. Ek-In, R. Ekelhof, L. Eklund, S. Ely, A. Ene, S. Escher, S. Esen, T. Evans, A. Falabella, J. Fan, N. Farley, S. Farry, D. Fazzini, P. Fernandez Declara, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari, L. Ferreira Lopes, F. Ferreira Rodrigues, S. Ferreres Sole, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. M. Fischer, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, W. Funk, M. Féo, E. Gabriel, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, Y. Gan, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L. M.Garcia Martin, B. Garcia Plana, F. A.Garcia Rosales, J. García Pardiñas, J. Garra Tico, L. Garrido, D. Gascon, C. Gaspar, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, D. Gerstel, Ph Ghez, V. Gibson, A. Gioventù, O. G. Girard, P. Gironella Gironell, L. Giubega, C. Giugliano, K. Gizdov, V. V. Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, R. Graciani Diaz, T. Grammatico, L. A.Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L. Grillo, L. Gruber, B. R.Gruberg Cazon, C. Gu, X. Guo, E. Gushchin, A. Guth, Yu Guz, T. Gys, C. Göbel, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. C. Haines, P. M. Hamilton, Q. Han, X. Han, T. H. Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. Harrison, R. Hart, C. Hasse, M. Hatch, J. He, M. Hecker, K. Heijhoff, K. Heinicke, A. Heister, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, E. van Herwijnen, J. Heuel, M. Heß, A. Hicheur, R. Hidalgo Charman, D. Hill, M. Hilton, P. H. Hopchev, J. Hu, W. Hu, W. Huang, Z. C. Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, R. J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, D. Hynds, P. Ibis, M. Idzik, P. Ilten, A. Inglessi, A. Inyakin, K. Ivshin, R. Jacobsson, S. Jakobsen, J. Jalocha, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, V. Jevtic, F. Jiang, M. John, D. Johnson, C. R. Jones, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, M. Karacson, J. M. Kariuki, S. Karodia, N. Kazeev, M. Kecke, F. Keizer, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, C. Khurewathanakul, K. E. Kim, T. Kirn, V. S. Kirsebom, S. Klaver, K. Klimaszewski, S. Koliiev, A. Kondybayeva, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, R. Kopecna, P. Koppenburg, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, R. D. Krawczyk, M. Kreps, F. Kress, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, H. S. Kuindersma, G. J. Kunde, A. K. Kuonen, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lancierini, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, A. Leflat, R. Lefèvre, F. Lemaitre, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, H. Li, P. R. Li, X. Li, Y. Li, Z. Li, X. Liang, R. Lindner, P. Ling, F. Lionetto, V. Lisovskyi, G. Liu, X. Liu, D. Loh, A. Loi, J. Lomba Castro, I. Longstaff, J. H. Lopes, G. Loustau, G. H. Lovell, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, R. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, V. Macko, P. Mackowiak, S. Maddrell-Mander, L. R.Madhan Mohan, O. Maev, A. Maevskiy, K. Maguire, D. Maisuzenko, M. W. Majewski, S. Malde, B. Malecki, A. Malinin, T. Maltsev, H. Malygina, G. Manca, G. Mancinelli, R. Manera Escalero, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. Maratas, J. F. Marchand, U. Marconi, S. Mariani, C. Marin Benito, M. Marinangeli, P. Marino, J. Marks, P. J. Marshall, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Massafferri, M. Materok, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, M. McCann, L. Mcconnell, A. McNab, R. McNulty, J. V. Mead, B. Meadows, C. Meaux, N. Meinert, D. Melnychuk, S. Meloni, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D. A. Milanes, E. Millard, M. N. Minard, O. Mineev, L. Minzoni, S. E. Mitchell, B. Mitreska, D. S. Mitzel, A. Mogini, R. D. Moise, T. Mombächer, I. A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, G. Morello, M. J. Morello, J. Moron, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, H. Mu, F. Muheim, M. Mukherjee, M. Mulder, C. H. Murphy, D. Murray, P. Muzzetto, A. Mödden, D. Müller, J. Müller, K. Müller, V. Müller, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, R. Newcombe, T. D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, E. M. Niel, S. Nieswand, N. Nikitin, N. S. Nolte, D. P. O’Hanlon, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, R. Oldeman, C. J.G. Onderwater, J. D. Osborn, A. Ossowska, J. M.Otalora Goicochea, T. Ovsiannikova, P. Owen, A. Oyanguren, P. R. Pais, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, G. Panshin, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, W. Parker, C. Parkes, G. Passaleva, A. Pastore, M. Patel, C. Patrignani, A. Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, S. Petrucci, M. Petruzzo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, M. Pikies, M. Pili, D. Pinci, J. Pinzino, F. Pisani, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, J. Plews, M. Plo Casasus, F. Polci, M. Poli Lener, M. Poliakova, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, G. J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, S. Poslavskii, K. Prasanth, L. Promberger, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro, H. Pullen, G. Punzi, W. Qian, J. Qin, R. Quagliani, B. Quintana, N. V. Raab, B. Rachwal, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Ravonel Salzgeber, M. Reboud, F. Redi, S. Reichert, A. C.dos Reis, F. Reiss, C. Remon Alepuz, Z. Ren, V. Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, K. Rinnert, P. Robbe, A. Robert, A. B. Rodrigues, E. Rodrigues, J. A.Rodriguez Lopez, M. Roehrken, S. Roiser, A. Rollings, V. Romanovskiy, M. Romero Lamas, A. Romero Vidal, J. D. Roth, M. Rotondo, M. S. Rudolph, T. Ruf, J. Ruiz Vidal, J. Ryzka, J. J.Saborido Silva, N. Sagidova, B. Saitta, C. Sanchez Gras, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, G. Sarpis, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, L. G.Scantlebury Smead, S. Schael, M. Schellenberg, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, H. F. Schreiner, M. Schubiger, S. Schulte, M. H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, S. Sellam, A. Semennikov, A. Sergi, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, A. Seuthe, P. Seyfert, D. M. Shangase, M. Shapkin, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, E. Shmanin, J. D. Shupperd, B. G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva de Oliveira, G. Simi, S. Simone, I. Skiba, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, J. G. Smeaton, E. Smith, I. T. Smith, M. Smith, M. Soares, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J.P. Soler, B. Souza De Paula, B. Spaan, E. Spadaro Norella, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O. Stenyakin, M. Stepanova, H. Stevens, S. Stone, S. Stracka, M. E. Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann, S. Strokov, J. Sun, L. Sun, Y. Sun, P. Svihra, K. Swientek, A. Szabelski, T. Szumlak, M. Szymanski, S. T’Jampens, S. Taneja, Z. Tang, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, K. A. Thomson, J. van Tilburg, M. J. Tilley, V. Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, D. Y. Tou, E. Tournefier, M. Traill, M. T. Tran, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, G. Tuci, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, A. Vagner, V. Vagnoni, A. Valassi, S. Valat, G. Valenti, H. Van Hecke, C. B.Van Hulse, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, S. Vecchi, M. van Veghel, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Vernet, M. Veronesi, M. Vesterinen, J. V.Viana Barbosa, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, A. Vitkovskiy, V. Volkov, A. Vollhardt, D. Vom Bruch, B. Voneki, A. Vorobyev, V. Vorobyev, N. Voropaev, J. A. de Vries, C. Vázquez Sierra, R. Waldi, J. Walsh, J. Wang, J. Wang, M. Wang, Y. Wang, Z. Wang, D. R. Ward, H. M. Wark, N. K. Watson, D. Websdale, A. Weiden, C. Weisser, B. D.C. Westhenry, D. J. White, M. Whitehead, D. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wilkinson, I. Williams, M. R.J. Williams, M. Williams, T. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, K. Wyllie, Z. Xiang, D. Xiao, Y. Xie, H. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Y. Yao, L. E. Yeomans, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, K. A. Zarebski, M. Zavertyaev, M. Zdybal, M. Zeng, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, W. C. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, X. Zhu, V. Zhukov, J. B. Zonneveld, S. Zucchelli

Research output: Contribution to journalArticle

2 Scopus citations

Abstract

Using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 2.0 fb-1, collected by the LHCb experiment, the production of the ηc(1 S) state in proton–proton collisions at a centre-of-mass energy of s=13TeV is studied in the rapidity range 2.0 < y< 4.5 and in the transverse momentum range 6.5<pT<14.0GeV. The cross-section for prompt production of ηc(1 S) mesons relative to that of the J/ ψ meson is measured using the pp¯ decay mode and is found to be σηc(1S)/σJ/ψ=1.69±0.15±0.10±0.18. The quoted uncertainties are, in order, statistical, systematic and due to uncertainties on the branching fractions of the J/ψ→pp¯ and ηc→pp¯ decays. The prompt ηc(1 S) production cross-section is determined to be σηc(1S)=1.26±0.11±0.08±0.14μb, where the last uncertainty includes that on the J/ ψ meson cross-section. The ratio of the branching fractions of b-hadron decays to the ηc(1 S) and J/ ψ states is measured to be Bb→ηcX/Bb→J/ψX=0.48±0.03±0.03±0.05, where the last uncertainty is due to those on the branching fractions of the J/ψ→pp¯ and ηc→pp¯ decays. The difference between the J/ ψ and ηc(1 S) masses is also determined to be 113.0±0.7±0.1MeV, which is the most precise single measurement of this quantity to date.

Original languageEnglish (US)
Article number191
JournalEuropean Physical Journal C
Volume80
Issue number3
DOIs
StatePublished - Mar 1 2020

ASJC Scopus subject areas

  • Engineering (miscellaneous)
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Fingerprint Dive into the research topics of 'Measurement of the η<sub>c</sub>(1 S) production cross-section in p p collisions at √s=13TeV'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aaij, R., Beteta, C. A., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Afsharnia, H., Aidala, C. A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Albero, A. A., Alkhazov, G., Cartelle, P. A., Alves, A. A., Amato, S., ... Zucchelli, S. (2020). Measurement of the ηc(1 S) production cross-section in p p collisions at √s=13TeV. European Physical Journal C, 80(3), [191]. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-020-7733-0