Branching fractions of B^-→ D^-X_0,1(2900) and their implications

2020/09/30 by Yan-Ke Chen, Jia-Jie Han, Qi-Fang Lü +2
Mathematics · Physics and Astronomy · #Algebraic structures and combinatorial models #Amplitude #Black Holes and Theoretical Physics #Branching (polymer chemistry) #Branching fraction #Flavor #Mass spectrum #Quantum Chromodynamics and Particle Interactions #Spectrum (functional analysis) #hep-ph

paper · pdf · doi:10.1140/epjc/s10052-021-08857-8

12 pages, 10 figures. Version published in EPJC. Additional contributions are added in $B\to πX_{0,1}$ in Fig.8. Numerical results of the isospin-partner processes are changed by a factor of 2 in Eqs.(12) and (13)

openalex created_date 2020/09/08 · openalex publication_date 2021/01/01 · arxiv created 2021/01/28 · arxiv updated 2021/02/24 · openalex updated_date 2026/08/05

Abstract

Abstract The exotic states X_0,1(2900) <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>X</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>2900</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> with the quark flavor of csud <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>u</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>d</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> </mml:math> are recently observed in the mass spectrum of D⁺K^- <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> in B^-→ D^-D⁺K^- <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> by the LHCb collaboration. To explore the nature of X_0,1(2900) <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>X</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>2900</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> , except for analyzing their masses and decay widths as usually did in literatures, the study of their production mechanism in B -meson weak decays would provide another important information. The amplitude of B^-→ D^- X_0,1 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:msub> <mml:mi>X</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> is non-factorizable. We consider the final-state-interaction effects and calculate them via the rescattering mechanism. The measured branching fractions of B^-→ D^- X_0,1 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:msub> <mml:mi>X</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> are revealed. It is manifested by B^-→ Λ _c^-Ξ _c^{(′ )0} <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mo>′</mml:mo> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> and Λ _b⁰→ P_c⁺K^- <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> that the rescattering mechanism can result in the relatively large branching fractions. The similar processes of B^-→ π ^-X_0,1 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:msub> <mml:mi>X</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> are also analyzed. The isospins of X_0,1 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>X</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> can be investigated by <jat

Citations

• New interpretation for theDs2*(2573)and the prediction of novel exotic charmed mesons
• Final state interaction inB→KKdecays