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An improved measurement of the decay Bs0→μ+μ- and searches for the decays B0→μ+μ- and Bs0→μ+μ-γ are performed at the LHCb experiment using data collected in proton-proton collisions at s=7, 8 and 13 TeV, corresponding to integrated luminosities of 1, 2 and 6 fb-1, respectively. The Bs0→μ+μ- branching fraction and effective lifetime are measured to be B(Bs0→μ+μ-)=(3.09-0.43-0.11+0.46+0.15)×10-9 and τ(Bs0→μ+μ-)=(2.07±0.29±0.03) ps, respectively, where the uncertainties include both statistical and systematic contributions. No significant signal for B0→μ+μ- and Bs0→μ+μ-γ decays is found and the upper limits B(B0→μ+μ-)<2.6×10-10 and B(Bs0→μ+μ-γ)<2.0×10-9 at 95% confidence level are determined, where the latter is limited to the range mμμ>4.9 GeV/c2. Additionally, the ratio between the B0→μ+μ- and Bs0→μ+μ- branching fractions is measured to be Rμ+μ-<0.095 at 95% confidence level. The results are in agreement with the Standard Model predictions.
Measurement of the Bs0 →μ+μ- decay properties and search for the B0 →μ+μ- and Bs0 →μ+μ-γ decays / Aaij, R., Abellan Beteta, C., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Afsharnia, H., Aidala, C.A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Amato, S., Amhis, Y., An, L., et al.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 105:1(2022), pp. 0-0. [10.1103/PhysRevD.105.012010]
Measurement of the Bs0 →μ+μ- decay properties and search for the B0 →μ+μ- and Bs0 →μ+μ-γ decays
Aaij R.;Abellan Beteta C.;Ackernley T.;Adeva B.;Adinolfi M.;Afsharnia H.;Aidala C. A.;Aiola S.;Ajaltouni Z.;Akar S.;Albrecht J.;Alessio F.;Alexander M.;Alfonso Albero A.;Aliouche Z.;Alkhazov G.;Alvarez Cartelle P.;Amato S.;Amhis Y.;An L.;Anderlini L.;Andreianov A.;Andreotti M.;Archilli F.;Artamonov A.;Artuso M.;Arzymatov K.;Aslanides E.;Atzeni M.;Audurier B.;Bachmann S.;Bachmayer M.;Back J. J.;Baladron Rodriguez P.;Balagura V.;Baldini W.;Baptista Leite J.;Barlow R. J.;Barsuk S.;Barter W.;Bartolini M.;Baryshnikov F.;Basels J. M.;Bassi G.;Batsukh B.;Battig A.;Bay A.;Becker M.;Bedeschi F.;Bediaga I.;Beiter A.;Belavin V.;Belin S.;Bellee V.;Belous K.;Belov I.;Belyaev I.;Bencivenni G.;Ben-Haim E.;Berezhnoy A.;Bernet R.;Berninghoff D.;Bernstein H. C.;Bertella C.;Bertolin A.;Betancourt C.;Betti F.;Bezshyiko I.;Bhasin S.;Bhom J.;Bian L.;Bieker M. S.;Bifani S.;Billoir P.;Birch M.;Bishop F. C. R.;Bitadze A.;Bizzeti A.;Bjorn M.;Blago M. P.;Blake T.;Blanc F.;Blusk S.;Bobulska D.;Boelhauve J. 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B.;Van Veghel M.;Vazquez Gomez R.;Vazquez Regueiro P.;Vazquez Sierra C.;Vecchi S.;Velthuis J. J.;Veltri M.;Venkateswaran A.;Veronesi M.;Vesterinen M.;Vieira D.;Vieites Diaz M.;Viemann H.;Vilasis-Cardona X.;Vilella Figueras E.;Villa A.;Vincent P.;Vom Bruch D.;Vorobyev A.;Vorobyev V.;Voropaev N.;Vos K.;Waldi R.;Walsh J.;Wang C.;Wang J.;Wang J.;Wang J.;Wang J.;Wang M.;Wang R.;Wang Y.;Wang Z.;Wang Z.;Wark H. M.;Watson N. K.;Weber S. G.;Websdale D.;Weisser C.;Westhenry B. D. C.;White D. J.;Whitehead M.;Wiedner D.;Wilkinson G.;Wilkinson M.;Williams I.;Williams M.;Williams M. R. J.;Wilson F. F.;Wislicki W.;Witek M.;Witola L.;Wormser G.;Wotton S. A.;Wu H.;Wyllie K.;Xiang Z.;Xiao D.;Xie Y.;Xu A.;Xu J.;Xu L.;Xu M.;Xu Q.;Xu Z.;Xu Z.;Yang D.;Yang S.;Yang Y.;Yang Z.;Yang Z.;Yao Y.;Yeomans L. E.;Yin H.;Yu J.;Yuan X.;Yushchenko O.;Zaffaroni E.;Zavertyaev M.;Zdybal M.;Zenaiev O.;Zeng M.;Zhang D.;Zhang L.;Zhang S.;Zhang Y.;Zhang Y.;Zharkova A.;Zhelezov A.;Zheng Y.;Zhou X.;Zhou Y.;Zhu X.;Zhu Z.;Zhukov V.;Zonneveld J. B.;Zou Q.;Zucchelli S.;Zuliani D.;Zunica G.
2022
Abstract
An improved measurement of the decay Bs0→μ+μ- and searches for the decays B0→μ+μ- and Bs0→μ+μ-γ are performed at the LHCb experiment using data collected in proton-proton collisions at s=7, 8 and 13 TeV, corresponding to integrated luminosities of 1, 2 and 6 fb-1, respectively. The Bs0→μ+μ- branching fraction and effective lifetime are measured to be B(Bs0→μ+μ-)=(3.09-0.43-0.11+0.46+0.15)×10-9 and τ(Bs0→μ+μ-)=(2.07±0.29±0.03) ps, respectively, where the uncertainties include both statistical and systematic contributions. No significant signal for B0→μ+μ- and Bs0→μ+μ-γ decays is found and the upper limits B(B0→μ+μ-)<2.6×10-10 and B(Bs0→μ+μ-γ)<2.0×10-9 at 95% confidence level are determined, where the latter is limited to the range mμμ>4.9 GeV/c2. Additionally, the ratio between the B0→μ+μ- and Bs0→μ+μ- branching fractions is measured to be Rμ+μ-<0.095 at 95% confidence level. The results are in agreement with the Standard Model predictions.
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