Analysis of a Λ_(b)^(0) decay

Abstract

This thesis presents a preliminary results for the first observation of the exclusive Λ_(b)^(0) → Λ0ψ(2S) decay with a significance of 7.8 σ. The data sample used in this work, corresponding to an integrated luminosity of approximately 5.3 fb−1, was collected by the Compact Muon Solenoid (CMS) experiment at the Large Hadron Collider (LHC) in proton-proton collisions at √s=7 TeV. The preliminary relative branching fraction is measured with respect to the normalizing Λ_(b)^(0) → Λ0J/ψ decay mode where the ψ(2S) has been reconstructed in the ψ(2S) → μ+μ− decay mode, the Λ0 → pπ− final state and the J/ψ in the μ+μ−. The B(Λ0b → Λ0ψ(2S))/B(Λ0b → Λ0J/ψ) has been measured to be 0.66 ±0.11(stat) ±0.07(syst) ±0.07(PDG), where the second and third terms are the statistical and systematic uncertainties and the PDG uncertainty term is due to the J/ψ/ψ(2S) relative branching fraction in the dimuon channel. This result is still under review by the CMS collaboration and it is not an official result yet.

En esta tesis se presentan los resultados preliminares de la primera observación del decaimiento exclusivo Λ_(b)^(0)→ Λ0ψ(2S) con una significancia de 7.8 σ. La muestra utilizada en este trabajo, corresponde a una luminosidad integrada de aproximadamente 5.3 fb−1, y fue colectada por el experimento “Solenoide Compacto de Muones” (CMS) en el “Gran Colisionador de Hadrones” (LHC) en colisiones protón protón con una energía del centro de masa de √s = 7 TeV. La medida preliminar del “branching fraction ”relativo se hace con respecto al modo de decaimiento Λ_(b)^(0) → Λ0J/ψ (modo de normalización) donde la partícula ψ(2S) ha sido reconstruida en el modo de decaimiento ψ(2S) → μ+μ−, Λ0 → pπ− y J/ψ en μ+μ−. El valor del “branching fraction ” relativo B(Λ_(b)^(0) → Λ0ψ(2S))/B(Λ_(b)^(0) → Λ0J/ψ) preliminarmente obtenido es 0.66 ±0.11(stat) ±0.07(syst) ±0.07(PDG), donde el segundo y tercer termino son las incertidumbres estadísticas y sistemáticas y el término PDG de la incertidumbre es debido al “branching fraction ” de J/ψ/ψ(2S) en el canal dimuonico. Este resultado sigue en proceso de revisión por la colaboración CMS y no es un resultado oficial aún.