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Differences in the behaviour of matter and antimatter have been observed in K and B meson decays, but not yet in any baryon decay. Such differences are associated with the non-invariance of fundamental interactions under the combined charge-conjugation and parity transformations, known as CP violation. Here, using data from the LHCb experiment at the Large Hadron Collider, we search for CP-violating asymmetries in the decay angle distributions of Λb0 baryons decaying to pπ- π+ π- and pπ-K+K- final states. These four-body hadronic decays are a promising place to search for sources of CP violation both within and beyond the standard model of particle physics. We find evidence for CP violation in Λb0 to pπ- π+ π- decays with a statistical significance corresponding to 3.3 standard deviations including systematic uncertainties. This represents the first evidence for CP violation in the baryon sector.
Measurement of matter-antimatter differences in beauty baryon decays / Aaij, R., Adeva, B., Adinolfi, M., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Ali, S., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A.A., Amato, S., Amerio, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreassi, G., Andreotti, M., Andrews, J.E., et al.. - In: NATURE PHYSICS. - ISSN 1745-2473. - 13:4(2017), pp. 391-396. [10.1038/nphys4021]
Measurement of matter-antimatter differences in beauty baryon decays
Aaij R.;Adeva B.;Adinolfi M.;Ajaltouni Z.;Akar S.;Albrecht J.;Alessio F.;Alexander M.;Ali S.;Alkhazov G.;Alvarez Cartelle P.;Alves A. A.;Amato S.;Amerio S.;Amhis Y.;An L.;Anderlini L.;Andreassi G.;Andreotti M.;Andrews J. E.;Appleby R. B.;Archilli F.;D'Argent P.;Arnau Romeu J.;Artamonov A.;Artuso M.;Aslanides E.;Auriemma G.;Baalouch M.;Babuschkin I.;Bachmann S.;Back J. J.;Badalov A.;Baesso C.;Baker S.;Baldini W.;Barlow R. J.;Barschel C.;Barsuk S.;Barter W.;Baszczyk M.;Batozskaya V.;Batsukh B.;Battista V.;Bay A.;Beaucourt L.;Beddow J.;Bedeschi F.;Bediaga I.;Bel L. J.;Bellee V.;Belloli N.;Belous K.;Belyaev I.;Ben-Haim E.;Bencivenni G.;Benson S.;Benton J.;Berezhnoy A.;Bernet R.;Bertolin A.;Betti F.;Bettler M. -O.;Van Beuzekom M.;Bezshyiko I.;Bifani S.;Billoir P.;Bird T.;Birnkraut A.;Bitadze A.;Bizzeti A.;Blake T.;Blanc F.;Blouw J.;Blusk S.;Bocci V.;Boettcher T.;Bondar A.;Bondar N.;Bonivento W.;Borgheresi A.;Borghi S.;Borisyak M.;Borsato M.;Bossu F.;Boubdir M.;Bowcock T. J. 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2017
Abstract
Differences in the behaviour of matter and antimatter have been observed in K and B meson decays, but not yet in any baryon decay. Such differences are associated with the non-invariance of fundamental interactions under the combined charge-conjugation and parity transformations, known as CP violation. Here, using data from the LHCb experiment at the Large Hadron Collider, we search for CP-violating asymmetries in the decay angle distributions of Λb0 baryons decaying to pπ- π+ π- and pπ-K+K- final states. These four-body hadronic decays are a promising place to search for sources of CP violation both within and beyond the standard model of particle physics. We find evidence for CP violation in Λb0 to pπ- π+ π- decays with a statistical significance corresponding to 3.3 standard deviations including systematic uncertainties. This represents the first evidence for CP violation in the baryon sector.
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