A search for the rare decays Bs0→μ+μ- and B0→μ+μ- is performed at the LHCb experiment using data collected in pp collisions corresponding to a total integrated luminosity of 4.4 fb-1. An excess of Bs0→μ+μ- decays is observed with a significance of 7.8 standard deviations, representing the first observation of this decay in a single experiment. The branching fraction is measured to be B(Bs0→μ+μ-)=(3.0±0.6-0.2+0.3)×10-9, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The first measurement of the Bs0→μ+μ- effective lifetime, τ(Bs0→μ+μ-)=2.04±0.44±0.05 ps, is reported. No significant excess of B0→μ+μ- decays is found, and a 95% confidence level upper limit, B(B0→μ+μ-)<3.4×10-10, is determined. All results are in agreement with the standard model expectations.

Measurement of the Bs0 →μ+μ- Branching Fraction and Effective Lifetime and Search for B0 →μ+μ- Decays / R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, Z. Ajaltouni, S. Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, S. Ali, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, A.A. Alves, 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, M. Baszczyk, V. Batozskaya, B. Batsukh, V. Battista, A. Bay, L. Beaucourt, J. Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J. Bel, V. Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M.-. Bettler, M. Van Beuzekom, I. Bezshyiko, S. Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A. Bitadze, A. Bizzeti, 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, E. Buchanan, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, S. Cadeddu, R. Calabrese, 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. Charles, P. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, S. Chen, S.F. Cheung, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, 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, 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, S. Cunliffe, R. Currie, C. D'Ambrosio, F. Da Cunha Marinho, E. Dall'Occo, J. Dalseno, P.N.Y. David, A. Davis, 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, M. Deckenhoff, L. Del Buono, M. Demmer, A. Dendek, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil Suarez, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, K. Dungs, P. Durante, R. Dzhelyadin, A. Dziurda, A. Dzyuba, N. Deleage, 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, D. Ferguson, G. Fernandez, 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. Farber, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, J. Garcia Pardinas, J. Garra Tico, L. Garrido, P.J. Garsed, D. Gascon, C. Gaspar, L. Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, P. Ghez, S. Giani, 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, R. Graciani Diaz, L.A. Granado Cardoso, E. Grauges, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L. Grillo, B.R. Gruberg Cazon, O. Grunberg, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, C. Gobel, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S.C. Haines, B. Hamilton, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S.T. Harnew, J. Harrison, M. Hatch, J. He, T. Head, A. Heister, K. Hennessy, P. Henrard, L. Henry, E. Van Herwijnen, M. Hess, A. Hicheur, D. Hill, C. Hombach, P.H. Hopchev, Z.-. Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, 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, 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, P. Koppenburg, A. Kosmyntseva, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, K. Kreplin, 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. Lefrancois, R. Lefevre, F. Lemaitre, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, T. Li, Y. Li, Z. Li, T. Likhomanenko, R. Lindner, F. Lionetto, X. Liu, D. Loh, 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, O. Maev, K. Maguire, S. Malde, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, P. Manning, 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, B. Meadows, F. Meier, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A. Milanes, M.-. Minard, D.S. Mitzel, A. Mogini, J. Molina Rodriguez, I.A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, P. Morawski, M.J. Morello, O. Morgunova, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain, F. Muheim, M. Mulder, M. Mussini, D. Muller, J. Muller, K. Muller, V. Muller, 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, A. Novoselov, D.P. O'Hanlon, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, R. Oldeman, C.J.G. Onderwater, J.M. Otalora Goicochea, A. Otto, P. Owen, A. Oyanguren, P.R. Pais, A. Palano, M. Palutan, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, C. Pappenheimer, 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, M. Perrin-Terrin, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, M. Petruzzo, E. Picatoste Olloqui, B. Pietrzyk, M. Pikies, D. Pinci, A. Pistone, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, M. Plo Casasus, T. Poikela, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, G.J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, B. Popovici, S. Poslavskii, C. Potterat, E. Price, J. Prisciandaro, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro, G. Punzi, C. Qian, W. Qian, R. Quagliani, B. Rachwal, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, I. Raniuk, F. Ratnikov, G. Raven, 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.J. Saborido Silva, E. Sadykhov, N. Sagidova, B. Saitta, V. Salustino Guimaraes, D. Sanchez Gonzalo, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, 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.-. 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, H. Stevens, S. Stoica, 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, 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, S. Topp-Joergensen, F. Toriello, R. Tourinho Jadallah Aoude, E. Tournefier, S. Tourneur, K. Trabelsi, 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, 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. Voss, J.A. De Vries, C. Vazquez 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, M. Williams, T. Williams, F.F. Wilson, J. Wimberley, M.A. Winn, J. Wishahi, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wraight, K. Wyllie, Y. Xie, Z. Xing, Z. Xu, Z. Yang, 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, S. Zucchelli. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 118:19(2017 May 11), pp. 191801.191801-1-191801.191801-11.

Measurement of the Bs0 →μ+μ- Branching Fraction and Effective Lifetime and Search for B0 →μ+μ- Decays

A. Merli;N. Neri;M. Petruzzo;
2017

Abstract

A search for the rare decays Bs0→μ+μ- and B0→μ+μ- is performed at the LHCb experiment using data collected in pp collisions corresponding to a total integrated luminosity of 4.4 fb-1. An excess of Bs0→μ+μ- decays is observed with a significance of 7.8 standard deviations, representing the first observation of this decay in a single experiment. The branching fraction is measured to be B(Bs0→μ+μ-)=(3.0±0.6-0.2+0.3)×10-9, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The first measurement of the Bs0→μ+μ- effective lifetime, τ(Bs0→μ+μ-)=2.04±0.44±0.05 ps, is reported. No significant excess of B0→μ+μ- decays is found, and a 95% confidence level upper limit, B(B0→μ+μ-)<3.4×10-10, is determined. All results are in agreement with the standard model expectations.
Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
11-mag-2017
Article (author)
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
PhysRevLett.118.191801.pdf

accesso aperto

Tipologia: Publisher's version/PDF
Dimensione 334.38 kB
Formato Adobe PDF
334.38 kB Adobe PDF Visualizza/Apri
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/654507
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? 3
  • Scopus 274
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 154
social impact