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. 2019 Jun 14;122(23):232001.
doi: 10.1103/PhysRevLett.122.232001.

Observation of an Excited B_{c}^{+} State

R Aaij  1 , C Abellán Beteta  2 , B Adeva  3 , M Adinolfi  4 , C A Aidala  5 , Z Ajaltouni  6 , S Akar  7 , P Albicocco  8 , J Albrecht  9 , F Alessio  10 , M Alexander  11 , A Alfonso Albero  12 , G Alkhazov  13 , P Alvarez Cartelle  14 , A A Alves  3 , S Amato  15 , Y Amhis  16 , L An  17 , L Anderlini  17 , G Andreassi  18 , M Andreotti  19 , J E Andrews  20 , F Archilli  1 , P d'Argent  21 , J Arnau Romeu  22 , A Artamonov  23 , M Artuso  24 , K Arzymatov  25 , E Aslanides  22 , M Atzeni  2 , B Audurier  26 , S Bachmann  21 , J J Back  27 , S Baker  14 , V Balagura  16 , W Baldini  19   10 , A Baranov  25 , R J Barlow  28 , S Barsuk  16 , W Barter  14 , M Bartolini  29 , F Baryshnikov  30 , V Batozskaya  31 , B Batsukh  24 , A Battig  9 , V Battista  18 , A Bay  18 , F Bedeschi  32 , I Bediaga  33 , A Beiter  24 , L J Bel  1 , S Belin  26 , N Beliy  34 , V Bellee  18 , N Belloli  35 , K Belous  23 , E Ben-Haim  36 , G Bencivenni  8 , S Benson  1 , S Beranek  37 , A Berezhnoy  38 , R Bernet  2 , D Berninghoff  21 , E Bertholet  36 , A Bertolin  39 , C Betancourt  2 , F Betti  40 , M O Bettler  41 , M van Beuzekom  1 , Ia Bezshyiko  2 , S Bhasin  4 , J Bhom  42 , M S Bieker  9 , S Bifani  43 , P Billoir  36 , A Birnkraut  9 , A Bizzeti  17 , M Bjørn  44 , M P Blago  10 , T Blake  27 , F Blanc  18 , S Blusk  24 , D Bobulska  11 , V Bocci  45 , O Boente Garcia  3 , T Boettcher  46 , A Bondar  47 , N Bondar  13 , S Borghi  10   28 , M Borisyak  25 , M Borsato  21 , M Boubdir  37 , T J V Bowcock  48 , C Bozzi  19   10 , S Braun  21 , M Brodski  10 , J Brodzicka  42 , A Brossa Gonzalo  27 , D Brundu  26   10 , E Buchanan  4 , A Buonaura  2 , C Burr  28 , A Bursche  26 , J Buytaert  10 , W Byczynski  10 , S Cadeddu  26 , H Cai  49 , R Calabrese  19 , S Cali  8 , R Calladine  43 , M Calvi  35 , M Calvo Gomez  12 , A Camboni  12 , P Campana  8 , D H Campora Perez  10 , L Capriotti  40 , A Carbone  40 , G Carboni  50 , R Cardinale  29 , A Cardini  26 , P Carniti  35 , K Carvalho Akiba  15 , G Casse  48 , M Cattaneo  10 , G Cavallero  29 , R Cenci  32 , M G Chapman  4 , M Charles  36   10 , Ph Charpentier  10 , G Chatzikonstantinidis  43 , M Chefdeville  51 , V Chekalina  25 , C Chen  52 , S Chen  26 , S-G Chitic  10 , V Chobanova  3 , M Chrzaszcz  10 , A Chubykin  13 , P Ciambrone  8 , X Cid Vidal  3 , G Ciezarek  10 , F Cindolo  40 , P E L Clarke  53 , M Clemencic  10 , H V Cliff  41 , J Closier  10 , V Coco  10 , J A B Coelho  16 , J Cogan  22 , E Cogneras  6 , L Cojocariu  54 , P Collins  10 , T Colombo  10 , A Comerma-Montells  21 , A Contu  26 , G Coombs  10 , S Coquereau  12 , G Corti  10 , C M Costa Sobral  27 , B Couturier  10 , G A Cowan  53 , D C Craik  46 , A Crocombe  27 , M Cruz Torres  33 , R Currie  53 , C D'Ambrosio  10 , C L Da Silva  55 , E Dall'Occo  1 , J Dalseno  3   4 , A Danilina  56 , A Davis  28 , O De Aguiar Francisco  10 , K De Bruyn  10 , S De Capua  28 , M De Cian  18 , J M De Miranda  33 , L De Paula  15 , M De Serio  57 , P De Simone  8 , C T Dean  11 , W Dean  5 , D Decamp  51 , L Del Buono  36 , B Delaney  41 , H-P Dembinski  58 , M Demmer  9 , A Dendek  59 , D Derkach  60 , O Deschamps  6 , F Desse  16 , F Dettori  26 , B Dey  61 , A Di Canto  10 , P Di Nezza  8 , S Didenko  30 , H Dijkstra  10 , F Dordei  26 , M Dorigo  32 , A Dosil Suárez  3 , L Douglas  11 , A Dovbnya  62 , K Dreimanis  48 , L Dufour  10 , G Dujany  36 , P Durante  10 , J M Durham  55 , D Dutta  28 , R Dzhelyadin  23 , M Dziewiecki  21 , A Dziurda  42 , A Dzyuba  13 , S Easo  63 , U Egede  14 , V Egorychev  56 , S Eidelman  47 , S Eisenhardt  53 , U Eitschberger  9 , R Ekelhof  9 , L Eklund  11 , S Ely  24 , A Ene  54 , S Escher  37 , S Esen  1 , T Evans  7 , A Falabella  40 , N Farley  43 , S Farry  48 , D Fazzini  35 , P Fernandez Declara  10 , A Fernandez Prieto  3 , F Ferrari  40 , L Ferreira Lopes  18 , F Ferreira Rodrigues  15 , S Ferreres Sole  1 , M Ferro-Luzzi  10 , S Filippov  64 , R A Fini  57 , M Fiorini  19 , M Firlej  59 , C Fitzpatrick  10 , T Fiutowski  59 , F Fleuret  16 , M Fontana  10 , F Fontanelli  29 , R Forty  10 , V Franco Lima  48 , M Frank  10 , C Frei  10 , J Fu  65 , W Funk  10 , C Färber  10 , M Féo  10 , E Gabriel  53 , A Gallas Torreira  3 , D Galli  40 , S Gallorini  39 , S Gambetta  53 , Y Gan  52 , M Gandelman  15 , P Gandini  65 , Y Gao  52 , L M Garcia Martin  66 , B Garcia Plana  3 , J García Pardiñas  2 , J Garra Tico  41 , L Garrido  12 , D Gascon  12 , C Gaspar  10 , G Gazzoni  6 , D Gerick  21 , E Gersabeck  28 , M Gersabeck  28 , T Gershon  27 , D Gerstel  22 , Ph Ghez  51 , V Gibson  41 , O G Girard  18 , P Gironella Gironell  12 , L Giubega  54 , K Gizdov  53 , V V Gligorov  36 , D Golubkov  56 , A Golutvin  14   30 , A Gomes  33 , I V Gorelov  38 , C Gotti  35 , E Govorkova  1 , J P Grabowski  21 , R Graciani Diaz  12 , L A Granado Cardoso  10 , E Graugés  12 , E Graverini  2 , G Graziani  17 , A Grecu  54 , R Greim  1 , P Griffith  26 , L Grillo  28 , L Gruber  10 , B R Gruberg Cazon  44 , C Gu  52 , X Guo  67 , E Gushchin  64 , A Guth  37 , Yu Guz  23   10 , T Gys  10 , C Göbel  68 , T Hadavizadeh  44 , C Hadjivasiliou  6 , G Haefeli  18 , C Haen  10 , S C Haines  41 , B Hamilton  20 , Q Han  61 , X Han  21 , T H Hancock  44 , S Hansmann-Menzemer  21 , N Harnew  44 , T Harrison  48 , C Hasse  10 , M Hatch  10 , J He  34 , M Hecker  14 , K Heinicke  9 , A Heister  9 , K Hennessy  48 , L Henry  66 , E van Herwijnen  10 , J Heuel  37 , M Heß  69 , A Hicheur  70 , R Hidalgo Charman  28 , D Hill  44 , M Hilton  28 , P H Hopchev  18 , J Hu  21 , W Hu  61 , W Huang  34 , Z C Huard  7 , W Hulsbergen  1 , T Humair  14 , M Hushchyn  60 , D Hutchcroft  48 , D Hynds  1 , P Ibis  9 , M Idzik  59 , P Ilten  43 , A Inglessi  13 , A Inyakin  23 , K Ivshin  13 , R Jacobsson  10 , S Jakobsen  10 , J Jalocha  44 , E Jans  1 , B K Jashal  66 , A Jawahery  20 , F Jiang  52 , M John  44 , D Johnson  10 , C R Jones  41 , C Joram  10 , B Jost  10 , N Jurik  44 , S Kandybei  62 , M Karacson  10 , J M Kariuki  4 , S Karodia  11 , N Kazeev  60 , M Kecke  21 , F Keizer  41 , M Kelsey  24 , M Kenzie  41 , T Ketel  71 , B Khanji  10 , A Kharisova  72 , C Khurewathanakul  18 , K E Kim  24 , T Kirn  37 , V S Kirsebom  18 , S Klaver  8 , K Klimaszewski  31 , S Koliiev  73 , M Kolpin  21 , R Kopecna  21 , P Koppenburg  1 , I Kostiuk  1   73 , S Kotriakhova  13 , M Kozeiha  6 , L Kravchuk  64 , M Kreps  27 , F Kress  14 , S Kretzschmar  37 , P Krokovny  47 , W Krupa  59 , W Krzemien  31 , W Kucewicz  42 , M Kucharczyk  42 , V Kudryavtsev  47 , G J Kunde  55 , A K Kuonen  18 , T Kvaratskheliya  56 , D Lacarrere  10 , G Lafferty  28 , A Lai  26 , D Lancierini  2 , G Lanfranchi  8 , C Langenbruch  37 , T Latham  27 , C Lazzeroni  43 , R Le Gac  22 , A Leflat  38 , R Lefèvre  6 , F Lemaitre  10 , O Leroy  22 , T Lesiak  42 , B Leverington  21 , H Li  67 , P-R Li  34 , X Li  55 , Y Li  74 , Z Li  24 , X Liang  24 , T Likhomanenko  75 , R Lindner  10 , P Ling  67 , F Lionetto  2 , V Lisovskyi  16 , G Liu  67 , X Liu  52 , D Loh  27 , A Loi  26 , I Longstaff  11 , J H Lopes  15 , G Loustau  2 , G H Lovell  41 , D Lucchesi  39 , M Lucio Martinez  3 , Y Luo  52 , A Lupato  39 , E Luppi  19 , O Lupton  27 , A Lusiani  32 , X Lyu  34 , R Ma  67 , F Machefert  16 , F Maciuc  54 , V Macko  18 , P Mackowiak  9 , S Maddrell-Mander  4 , O Maev  13   10 , K Maguire  28 , D Maisuzenko  13 , M W Majewski  59 , S Malde  44 , B Malecki  10 , A Malinin  75 , T Maltsev  47 , H Malygina  21 , G Manca  26 , G Mancinelli  22 , D Marangotto  65 , J Maratas  6 , J F Marchand  51 , U Marconi  40 , C Marin Benito  16 , M Marinangeli  18 , P Marino  18 , J Marks  21 , P J Marshall  48 , G Martellotti  45 , M Martinelli  35   10 , D Martinez Santos  3 , F Martinez Vidal  66 , A Massafferri  33 , M Materok  37 , R Matev  10 , A Mathad  2 , Z Mathe  10 , V Matiunin  56 , C Matteuzzi  35 , K R Mattioli  5 , A Mauri  2 , E Maurice  16 , B Maurin  18 , M McCann  10   14 , A McNab  28 , R McNulty  76 , J V Mead  48 , B Meadows  7 , C Meaux  22 , N Meinert  69 , D Melnychuk  31 , M Merk  1 , A Merli  65 , E Michielin  39 , D A Milanes  77 , E Millard  27 , M-N Minard  51 , L Minzoni  19 , D S Mitzel  21 , A Mogini  36 , R D Moise  14 , T Mombächer  9 , I A Monroy  77 , S Monteil  6 , M Morandin  39 , G Morello  8 , M J Morello  32 , J Moron  59 , A B Morris  22 , R Mountain  24 , F Muheim  53 , M Mukherjee  61 , M Mulder  1 , C H Murphy  44 , D Murray  28 , A Mödden  9 , D Müller  10 , J Müller  9 , K Müller  2 , V Müller  9 , P Naik  4 , T Nakada  18 , R Nandakumar  63 , A Nandi  44 , T Nanut  18 , I Nasteva  15 , M Needham  53 , N Neri  65 , S Neubert  21 , N Neufeld  10 , R Newcombe  14 , T D Nguyen  18 , C Nguyen-Mau  18 , S Nieswand  37 , R Niet  9 , N Nikitin  38 , N S Nolte  10 , D P O'Hanlon  40 , A Oblakowska-Mucha  59 , V Obraztsov  23 , S Ogilvy  11 , R Oldeman  26 , C J G Onderwater  78 , J D Osborn  5 , A Ossowska  42 , J M Otalora Goicochea  15 , T Ovsiannikova  56 , P Owen  2 , A Oyanguren  66 , P R Pais  18 , T Pajero  32 , A Palano  57 , M Palutan  8 , G Panshin  72 , A Papanestis  63 , M Pappagallo  53 , L L Pappalardo  19 , W Parker  20 , C Parkes  10   28 , G Passaleva  17   10 , A Pastore  57 , M Patel  14 , C Patrignani  40 , A Pearce  10 , A Pellegrino  1 , G Penso  45 , M Pepe Altarelli  10 , S Perazzini  40 , D Pereima  56 , P Perret  6 , L Pescatore  18 , K Petridis  4 , A Petrolini  29 , A Petrov  75 , S Petrucci  53 , M Petruzzo  65 , B Pietrzyk  51 , G Pietrzyk  18 , M Pikies  42 , M Pili  44 , D Pinci  45 , J Pinzino  10 , F Pisani  10 , A Piucci  21 , V Placinta  54 , S Playfer  53 , J Plews  43 , M Plo Casasus  3 , F Polci  36 , M Poli Lener  8 , M Poliakova  24 , A Poluektov  22 , N Polukhina  30 , I Polyakov  24 , E Polycarpo  15 , G J Pomery  4 , S Ponce  10 , A Popov  23 , D Popov  58   43 , S Poslavskii  23 , E Price  4 , C Prouve  3 , V Pugatch  73 , A Puig Navarro  2 , H Pullen  44 , G Punzi  32 , W Qian  34 , J Qin  34 , R Quagliani  36 , B Quintana  6 , N V Raab  76 , B Rachwal  59 , J H Rademacker  4 , M Rama  32 , M Ramos Pernas  3 , M S Rangel  15 , F Ratnikov  25   60 , G Raven  71 , M Ravonel Salzgeber  10 , M Reboud  51 , F Redi  18 , S Reichert  9 , A C Dos Reis  33 , F Reiss  36 , C Remon Alepuz  66 , Z Ren  52 , V Renaudin  44 , S Ricciardi  63 , S Richards  4 , K Rinnert  48 , P Robbe  16 , A Robert  36 , A B Rodrigues  18 , E Rodrigues  7 , J A Rodriguez Lopez  77 , M Roehrken  10 , S Roiser  10 , A Rollings  44 , V Romanovskiy  23 , A Romero Vidal  3 , J D Roth  5 , M Rotondo  8 , M S Rudolph  24 , T Ruf  10 , J Ruiz Vidal  66 , J J Saborido Silva  3 , N Sagidova  13 , B Saitta  26 , V Salustino Guimaraes  68 , C Sanchez Gras  1 , C Sanchez Mayordomo  66 , B Sanmartin Sedes  3 , R Santacesaria  45 , C Santamarina Rios  3 , M Santimaria  8   10 , E Santovetti  50 , G Sarpis  28 , A Sarti  8 , C Satriano  45 , A Satta  50 , M Saur  34 , D Savrina  56   38 , S Schael  37 , M Schellenberg  9 , M Schiller  11 , H Schindler  10 , M Schmelling  58 , T Schmelzer  9 , B Schmidt  10 , O Schneider  18 , A Schopper  10 , H F Schreiner  7 , M Schubiger  18 , S Schulte  18 , M H Schune  16 , R Schwemmer  10 , B Sciascia  8 , A Sciubba  45 , A Semennikov  56 , E S Sepulveda  36 , A Sergi  10   43 , N Serra  2 , J Serrano  22 , L Sestini  39 , A Seuthe  9 , P Seyfert  10 , M Shapkin  23 , T Shears  48 , L Shekhtman  47 , V Shevchenko  75 , E Shmanin  30 , B G Siddi  19 , R Silva Coutinho  2 , L Silva de Oliveira  15 , G Simi  39 , S Simone  57 , I Skiba  19 , N Skidmore  21 , T Skwarnicki  24 , M W Slater  43 , J G Smeaton  41 , E Smith  37 , I T Smith  53 , M Smith  14 , M Soares  40 , L Soares Lavra  33 , M D Sokoloff  7 , F J P Soler  11 , B Souza De Paula  15 , B Spaan  9 , E Spadaro Norella  65 , P Spradlin  11 , F Stagni  10 , M Stahl  21 , S Stahl  10 , P Stefko  18 , S Stefkova  14 , O Steinkamp  2 , S Stemmle  21 , O Stenyakin  23 , M Stepanova  13 , H Stevens  9 , A Stocchi  16 , S Stone  24 , S Stracka  32 , M E Stramaglia  18 , M Straticiuc  54 , U Straumann  2 , S Strokov  72 , J Sun  52 , L Sun  49 , Y Sun  20 , K Swientek  59 , A Szabelski  31 , T Szumlak  59 , M Szymanski  34 , S T'Jampens  51 , Z Tang  52 , T Tekampe  9 , G Tellarini  19 , F Teubert  10 , E Thomas  10 , J van Tilburg  1 , M J Tilley  14 , V Tisserand  6 , M Tobin  74 , S Tolk  10 , L Tomassetti  19 , D Tonelli  32 , D Y Tou  36 , R Tourinho Jadallah Aoude  33 , E Tournefier  51 , M Traill  11 , M T Tran  18 , A Trisovic  41 , A Tsaregorodtsev  22 , G Tuci  32   10 , A Tully  41 , N Tuning  1 , A Ukleja  31 , A Usachov  16 , A Ustyuzhanin  25   60 , U Uwer  21 , A Vagner  72 , V Vagnoni  40 , A Valassi  10 , S Valat  10 , G Valenti  40 , H Van Hecke  55 , C B Van Hulse  76 , A Vasiliev  23 , R Vazquez Gomez  10 , P Vazquez Regueiro  3 , S Vecchi  19 , M van Veghel  1 , J J Velthuis  4 , M Veltri  17 , A Venkateswaran  24 , M Vernet  6 , M Veronesi  1 , M Vesterinen  27 , J V Viana Barbosa  10 , D Vieira  34 , M Vieites Diaz  3 , H Viemann  69 , X Vilasis-Cardona  12 , A Vitkovskiy  1 , M Vitti  41 , V Volkov  38 , A Vollhardt  2 , D Vom Bruch  36 , B Voneki  10 , A Vorobyev  13 , V Vorobyev  47 , N Voropaev  13 , J A de Vries  1 , C Vázquez Sierra  1 , R Waldi  69 , J Walsh  32 , J Wang  74 , M Wang  52 , Y Wang  61 , Z Wang  2 , D R Ward  41 , H M Wark  48 , N K Watson  43 , D Websdale  14 , A Weiden  2 , C Weisser  46 , M Whitehead  37 , G Wilkinson  44 , M Wilkinson  24 , I Williams  41 , M R J Williams  28 , M Williams  46 , T Williams  43 , F F Wilson  63 , M Winn  16 , W Wislicki  31 , M Witek  42 , G Wormser  16 , S A Wotton  41 , K Wyllie  10 , D Xiao  61 , Y Xie  61 , H Xing  67 , A Xu  52 , M Xu  61 , Q Xu  34 , Z Xu  52 , Z Xu  51 , Z Yang  52 , Z Yang  20 , Y Yao  24 , L E Yeomans  48 , H Yin  61 , J Yu  61 , X Yuan  24 , O Yushchenko  23 , K A Zarebski  43 , M Zavertyaev  58 , M Zeng  52 , D Zhang  61 , L Zhang  52 , W C Zhang  52 , Y Zhang  10 , A Zhelezov  21 , Y Zheng  34 , X Zhu  52 , V Zhukov  37   38 , J B Zonneveld  53 , S Zucchelli  40 ; LHCb Collaboration
Affiliations
Free article

Observation of an Excited B_{c}^{+} State

R Aaij et al. Phys Rev Lett. .
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Abstract

Using pp collision data corresponding to an integrated luminosity of 8.5 fb^{-1} recorded by the LHCb experiment at center-of-mass energies of sqrt[s]=7, 8, and 13 TeV, the observation of an excited B_{c}^{+} state in the B_{c}^{+}π^{+}π^{-} invariant-mass spectrum is reported. The observed peak has a mass of 6841.2±0.6(stat)±0.1(syst)±0.8(B_{c}^{+}) MeV/c^{2}, where the last uncertainty is due to the limited knowledge of the B_{c}^{+} mass. It is consistent with expectations of the B_{c}^{*}(2^{3}S_{1})^{+} state reconstructed without the low-energy photon from the B_{c}^{*}(1^{3}S_{1})^{+}→B_{c}^{+}γ decay following B_{c}^{*}(2^{3}S_{1})^{+}→B_{c}^{*}(1^{3}S_{1})^{+}π^{+}π^{-}. A second state is seen with a global (local) statistical significance of 2.2σ (3.2σ) and a mass of 6872.1±1.3(stat)±0.1(syst)±0.8(B_{c}^{+}) MeV/c^{2}, and is consistent with the B_{c}(2^{1}S_{0})^{+} state. These mass measurements are the most precise to date.

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