pith. machine review for the scientific record. sign in

arxiv: 1711.02505 · v2 · submitted 2017-11-07 · ✦ hep-ex

Recognition: unknown

Test of Lepton Flavor Universality by the measurement of the B⁰ to D^{*-} τ^+ ν_{τ} branching fraction using three-prong τ decays

LHCb collaboration: R. Aaij , B. Adeva , M. Adinolfi , Z. Ajaltouni , S. Akar , J. Albrecht , F. Alessio , M. Alexander
show 800 more authors
A. Alfonso Albero S. Ali G. Alkhazov P. Alvarez Cartelle A.A. Alves Jr S. Amato S. Amerio Y. Amhis L. An L. Anderlini G. Andreassi M. Andreotti J.E. Andrews R.B. Appleby F. Archilli P. d'Argent J. Arnau Romeu A. Artamonov M. Artuso E. Aslanides G. Auriemma M. Baalouch I. Babuschkin S. Bachmann J.J. Back A. Badalov C. Baesso S. Baker V. Balagura W. Baldini A. Baranov R.J. Barlow C. Barschel S. Barsuk W. Barter F. Baryshnikov V. Batozskaya V. Battista A. Bay L. Beaucourt J. Beddow F. Bedeschi I. Bediaga A. Beiter L.J. Bel N. Beliy V. Bellee N. Belloli K. Belous I. Belyaev E. Ben-Haim G. Bencivenni S. Benson S. Beranek A. Berezhnoy R. Bernet D. Berninghoff E. Bertholet A. Bertolin C. Betancourt F. Betti M.-O. Bettler M. van Beuzekom Ia. Bezshyiko S. Bifani P. Billoir A. Birnkraut A. Bitadze A. Bizzeti M. Bj{\o}rn T. Blake F. Blanc J. Blouw S. Blusk V. Bocci T. Boettcher A. Bondar N. Bondar W. Bonivento I. Bordyuzhin A. Borgheresi S. Borghi M. Borisyak M. Borsato F. Bossu M. Boubdir T.J.V. Bowcock E. Bowen C. Bozzi S. Braun T. Britton J. Brodzicka D. Brundu E. Buchanan C. Burr A. Bursche J. Buytaert W. Byczynski S. Cadeddu H. Cai R. Calabrese 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 L. Carson K. Carvalho Akiba G. Casse L. Cassina L. Castillo Garcia M. Cattaneo G. Cavallero R. Cenci D. Chamont M.G. Chapman M. Charles Ph. Charpentier G. Chatzikonstantinidis M. Chefdeville S. Chen S.F. Cheung S.-G. Chitic V. Chobanova M. Chrzaszcz A. Chubykin P. Ciambrone X. Cid Vidal G. Ciezarek P.E.L. Clarke M. Clemencic H.V. Cliff J. Closier V. Coco J. Cogan E. Cogneras V. Cogoni L. Cojocariu P. Collins T. Colombo A. Comerma-Montells A. Contu A. Cook G. Coombs S. Coquereau G. Corti M. Corvo C.M. Costa Sobral B. Couturier G.A. Cowan D.C. Craik A. Crocombe M. Cruz Torres R. Currie C. D'Ambrosio F. Da Cunha Marinho E. Dall'Occo J. Dalseno 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 D. Decamp L. Del Buono H.-P. Dembinski M. Demmer A. Dendek D. Derkach O. Deschamps F. Dettori B. Dey A. Di Canto P. Di Nezza H. Dijkstra F. Dordei M. Dorigo A. Dosil Su\'arez L. Douglas A. Dovbnya K. Dreimanis L. Dufour G. Dujany K. Dungs P. Durante R. Dzhelyadin M. Dziewiecki A. Dziurda A. Dzyuba N. D\'el\'eage S. Easo M. Ebert U. Egede V. Egorychev S. Eidelman S. Eisenhardt U. Eitschberger R. Ekelhof L. Eklund S. Ely S. Esen H.M. Evans T. Evans A. Falabella N. Farley S. Farry R. Fay D. Fazzini L. Federici D. Ferguson G. Fernandez P. Fernandez Declara A. Fernandez Prieto F. Ferrari F. Ferreira Rodrigues M. Ferro-Luzzi S. Filippov R.A. Fini M. Fiore M. Fiorini M. Firlej C. Fitzpatrick T. Fiutowski F. Fleuret K. Fohl M. Fontana F. Fontanelli D.C. Forshaw R. Forty V. Franco Lima M. Frank C. Frei J. Fu W. Funk E. Furfaro C. F\"arber E. Gabriel A. Gallas Torreira D. Galli S. Gallorini S. Gambetta M. Gandelman P. Gandini Y. Gao L.M. Garcia Martin J. Garc\'ia Pardi\~nas J. Garra Tico L. Garrido P.J. Garsed D. Gascon C. Gaspar L. Gavardi G. Gazzoni D. Gerick E. Gersabeck M. Gersabeck T. Gershon Ph. Ghez S. Gian\`i V. Gibson O.G. Girard L. Giubega K. Gizdov V.V. Gligorov D. Golubkov A. Golutvin A. Gomes I.V. Gorelov C. Gotti E. Govorkova J.P. Grabowski R. Graciani Diaz L.A. Granado Cardoso E. Graug\'es E. Graverini G. Graziani A. Grecu R. Greim P. Griffith L. Grillo L. Gruber B.R. Gruberg Cazon O. Gr\"unberg E. Gushchin Yu. Guz T. Gys C. G\"obel T. Hadavizadeh C. Hadjivasiliou G. Haefeli C. Haen S.C. Haines B. Hamilton X. Han T.H. Hancock S. Hansmann-Menzemer N. Harnew S.T. Harnew J. Harrison C. Hasse M. Hatch J. He M. Hecker K. Heinicke A. Heister K. Hennessy P. Henrard L. Henry E. van Herwijnen M. He{\ss} A. Hicheur D. Hill C. Hombach P.H. Hopchev Z.C. Huard W. Hulsbergen T. Humair M. Hushchyn D. Hutchcroft P. Ibis M. Idzik P. Ilten R. Jacobsson J. Jalocha E. Jans A. Jawahery F. Jiang M. John D. Johnson C.R. Jones C. Joram B. Jost N. Jurik S. Kandybei M. Karacson J.M. Kariuki S. Karodia N. Kazeev M. Kecke M. Kelsey M. Kenzie T. Ketel E. Khairullin B. Khanji C. Khurewathanakul T. Kirn S. Klaver K. Klimaszewski T. Klimkovich S. Koliiev M. Kolpin I. Komarov R. Kopecna P. Koppenburg A. Kosmyntseva S. Kotriakhova M. Kozeiha L. Kravchuk M. Kreps P. Krokovny F. Kruse W. Krzemien W. Kucewicz M. Kucharczyk V. Kudryavtsev A.K. Kuonen K. Kurek T. Kvaratskheliya D. Lacarrere G. Lafferty A. Lai G. Lanfranchi C. Langenbruch T. Latham C. Lazzeroni R. Le Gac J. van Leerdam A. Leflat J. Lefran\c{c}ois R. Lef\`evre F. Lemaitre E. Lemos Cid O. Leroy T. Lesiak B. Leverington P.-R. Li T. Li Y. Li Z. Li T. Likhomanenko R. Lindner F. Lionetto X. Liu D. Loh A. Loi I. Longstaff J.H. Lopes D. Lucchesi M. Lucio Martinez H. Luo A. Lupato E. Luppi O. Lupton A. Lusiani X. Lyu F. Machefert F. Maciuc V. Macko P. Mackowiak S. Maddrell-Mander O. Maev K. Maguire D. Maisuzenko M.W. Majewski S. Malde A. Malinin T. Maltsev G. Manca G. Mancinelli P. Manning D. Marangotto J. Maratas J.F. Marchand U. Marconi C. Marin Benito M. Marinangeli P. Marino J. Marks G. Martellotti M. Martin M. Martinelli D. Martinez Santos F. Martinez Vidal D. Martins Tostes L.M. Massacrier A. Massafferri R. Matev A. Mathad Z. Mathe C. Matteuzzi A. Mauri E. Maurice B. Maurin A. Mazurov M. McCann A. McNab R. McNulty J.V. Mead B. Meadows C. Meaux F. Meier N. Meinert D. Melnychuk M. Merk A. Merli E. Michielin D.A. Milanes E. Millard M.-N. Minard L. Minzoni D.S. Mitzel A. Mogini J. Molina Rodriguez T. Momb\"acher I.A. Monroy S. Monteil M. Morandin M.J. Morello O. Morgunova J. Moron A.B. Morris R. Mountain F. Muheim M. Mulder M. Mussini D. M\"uller J. M\"uller K. M\"uller V. M\"uller P. Naik T. Nakada R. Nandakumar A. Nandi I. Nasteva M. Needham N. Neri S. Neubert N. Neufeld M. Neuner T.D. Nguyen C. Nguyen-Mau S. Nieswand R. Niet N. Nikitin T. Nikodem A. Nogay D.P. O'Hanlon A. Oblakowska-Mucha V. Obraztsov S. Ogilvy R. Oldeman C.J.G. Onderwater A. Ossowska J.M. Otalora Goicochea P. Owen A. Oyanguren P.R. Pais A. Palano M. Palutan 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 P. Perret L. Pescatore K. Petridis A. Petrolini A. Petrov M. Petruzzo E. Picatoste Olloqui B. Pietrzyk M. Pikies D. Pinci F. Pisani A. Pistone A. Piucci V. Placinta S. Playfer M. Plo Casasus F. Polci M. Poli Lener A. Poluektov I. Polyakov E. Polycarpo G.J. Pomery S. Ponce A. Popov D. Popov S. Poslavskii C. Potterat E. Price J. Prisciandaro C. Prouve V. Pugatch A. Puig Navarro H. Pullen G. Punzi W. Qian R. Quagliani B. Quintana B. Rachwal J.H. Rademacker M. Rama M. Ramos Pernas M.S. Rangel I. Raniuk F. Ratnikov G. Raven M. Ravonel Salzgeber M. Reboud F. Redi S. Reichert A.C. dos Reis C. Remon Alepuz V. Renaudin S. Ricciardi S. Richards M. Rihl K. Rinnert V. Rives Molina P. Robbe A.B. Rodrigues E. Rodrigues J.A. Rodriguez Lopez P. Rodriguez Perez A. Rogozhnikov S. Roiser A. Rollings V. Romanovskiy A. Romero Vidal J.W. Ronayne M. Rotondo M.S. Rudolph T. Ruf P. Ruiz Valls J. Ruiz Vidal J.J. Saborido Silva E. Sadykhov N. Sagidova B. Saitta V. Salustino Guimaraes C. Sanchez Mayordomo B. Sanmartin Sedes R. Santacesaria C. Santamarina Rios M. Santimaria E. Santovetti G. Sarpis A. Sarti C. Satriano A. Satta D.M. Saunders D. Savrina S. Schael M. Schellenberg M. Schiller H. Schindler M. Schlupp M. Schmelling T. Schmelzer B. Schmidt O. Schneider A. Schopper H.F. Schreiner K. Schubert M. Schubiger M.-H. Schune R. Schwemmer B. Sciascia A. Sciubba A. Semennikov A. Sergi N. Serra J. Serrano L. Sestini P. Seyfert M. Shapkin I. Shapoval Y. Shcheglov T. Shears L. Shekhtman V. Shevchenko B.G. Siddi R. Silva Coutinho L. Silva de Oliveira G. Simi S. Simone M. Sirendi N. Skidmore T. Skwarnicki E. Smith I.T. Smith J. Smith M. Smith L. Soares Lavra M.D. Sokoloff F.J.P. Soler B. Souza De Paula B. Spaan P. Spradlin S. Sridharan F. Stagni M. Stahl S. Stahl P. Stefko S. Stefkova O. Steinkamp S. Stemmle O. Stenyakin M. Stepanova H. Stevens S. Stone B. Storaci S. Stracka M.E. Stramaglia M. Straticiuc U. Straumann L. Sun W. Sutcliffe K. Swientek V. Syropoulos M. Szczekowski T. Szumlak M. Szymanski S. T'Jampens A. Tayduganov T. Tekampe G. Tellarini F. Teubert E. Thomas J. van Tilburg M.J. Tilley V. Tisserand M. Tobin S. Tolk L. Tomassetti D. Tonelli F. Toriello R. Tourinho Jadallah Aoude E. Tournefier M. Traill M.T. Tran M. Tresch A. Trisovic A. Tsaregorodtsev P. Tsopelas A. Tully N. Tuning A. Ukleja A. Ustyuzhanin U. Uwer C. Vacca A. Vagner V. Vagnoni A. Valassi S. Valat G. Valenti R. Vazquez Gomez P. Vazquez Regueiro S. Vecchi M. van Veghel J.J. Velthuis M. Veltri G. Veneziano A. Venkateswaran T.A. Verlage M. Vernet M. Vesterinen J.V. Viana Barbosa B. Viaud D. Vieira M. Vieites Diaz H. Viemann X. Vilasis-Cardona M. Vitti V. Volkov A. Vollhardt B. Voneki A. Vorobyev V. Vorobyev C. Vo{\ss} J.A. de Vries C. V\'azquez Sierra R. Waldi C. Wallace R. Wallace J. Walsh J. Wang D.R. Ward H.M. Wark N.K. Watson D. Websdale A. Weiden M. Whitehead J. Wicht G. Wilkinson M. Wilkinson M. Williams M.P. Williams T. Williams F.F. Wilson J. Wimberley M. Winn J. Wishahi W. Wislicki M. Witek G. Wormser S.A. Wotton K. Wraight K. Wyllie Y. Xie Z. Xu Z. Yang Y. Yao H. Yin J. Yu X. Yuan O. Yushchenko K.A. Zarebski M. Zavertyaev L. Zhang Y. Zhang A. Zhelezov Y. Zheng X. Zhu V. Zhukov J.B. Zonneveld S. Zucchelli
Authors on Pith no claims yet
classification ✦ hep-ex
keywords branchingfractionleptonuncertaintychanneldecaysflavormeasured
0
0 comments X
read the original abstract

The ratio of branching fractions ${\cal{R}}(D^{*-})\equiv {\cal{B}}(B^0 \to D^{*-} \tau^+ \nu_{\tau})/{\cal{B}}(B^0 \to D^{*-} \mu^+\nu_{\mu})$ is measured using a data sample of proton-proton collisions collected with the LHCb detector at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3$~$fb$^{-1}$. The $\tau$ lepton is reconstructed with three charged pions in the final state. A novel method is used that exploits the different vertex topologies of signal and backgrounds to isolate samples of semitauonic decays of $b$ hadrons with high purity. Using the $B^0 \to D^{*-}\pi^+\pi^-\pi^+$ decay as the normalization channel, the ratio ${\cal{B}}(B^0 \to D^{*-} \tau^+ \nu_{\tau})/{\cal{B}}(B^0 \to D^{*-}\pi^+\pi^-\pi^+)$ is measured to be $1.97 \pm 0.13 \pm 0.18$, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. An average of branching fraction measurements for the normalization channel is used to derive ${\cal{B}}(B^0 \to D^{*-} \tau^+ \nu_{\tau}) = (1.42 \pm 0.094 \pm 0.129 \pm 0.054) \%$, where the third uncertainty is due to the limited knowledge of ${\cal{B}}(B^0\to D^{*-}\pi^+\pi^-\pi^+)$. A test of lepton flavor universality is performed using the well-measured branching fraction ${\cal{B}}(B^0 \to D^{*-} \mu^+\nu_{\mu})$ to compute ${\cal{R}}(D^{*-}) = 0.291 \pm 0.019 \pm 0.026 \pm 0.013$, where the third uncertainty originates from the uncertainties on ${\cal{B}}(B^0 \to D^{*-}\pi^+\pi^-\pi^+)$ and ${\cal{B}}(B^0 \to D^{*-} \mu^+\nu_{\mu})$. This measurement is in agreement with the Standard Model prediction and with previous measurements.

This paper has not been read by Pith yet.

discussion (0)

Sign in with ORCID, Apple, or X to comment. Anyone can read and Pith papers without signing in.