Measurement of the resonant and CP components in B¯0→J/ψπ+π− decays

Aaij, R.; Adeva, B.; Adinolfi, M.; Affolder, A.; Ajaltouni, Z.; 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.; Anderson, J.; Andreassen, R.; Andreotti, Mirco; Andrews, J.  . E.; Appleby, R.  . B.; Aquines Gutierrez, O.; Archilli, F.; Artamonov, A.; Artuso, M.; Aslanides, E.; Auriemma, G.; Baalouch, M.; Bachmann, S.; Back, J.  . J.; Badalov, A.; Balagura, V.; Baldini, Wander; Barlow, R.  . J.; Barschel, C.; Barsuk, S.; Barter, W.; Batozskaya, V.; Bauer, T. h.; Bay, A.; Beaucourt, L.; Beddow, J.; Bedeschi, F.; Bediaga, I.; Belogurov, S.; Belous, K.; Belyaev, I.; Ben Haim, E.; Bencivenni, G.; Benson, S.; Benton, J.; Berezhnoy, A.; Bernet, R.; Bettler, M. O.; van Beuzekom, M.; Bien, A.; Bifani, S.; Bird, T.; Bizzeti, A.; Bjørnstad, P.  . M.; Blake, T.; Blanc, F.; Blouw, J.; Blusk, S.; Bocci, V.; Bondar, A.; Bondar, N.; Bonivento, W.; Borghi, S.; Borgia, A.; Borsato, M.; Bowcock, T.  . J.  . V.; Bowen, E.; Bozzi, Concezio; Brambach, T.; van den Brand, J.; Bressieux, J.; Brett, D.; Britsch, M.; Britton, T.; Brook, N.  . H.; Brown, H.; Bursche, A.; Busetto, G.; Buytaert, J.; Cadeddu, S.; Calabrese, Roberto; Calvi, M.; Calvo Gomez, M.; Camboni, A.; Campana, P.; Campora Perez, D.; Carbone, A.; Carboni, G.; Cardinale, R.; Cardini, A.; Carranza Mejia, H.; Carson, L.; Carvalho Akiba, K.; Casse, G.; Cassina, L.; Castillo Garcia, L.; Cattaneo, M.; Cauet, C. h.; Cenci, R.; Charles, M.; Charpentier, P. h.; Cheung, S. F.; Chiapolini, N.; Chrzaszcz, M.; Ciba, K.; Cid Vidal, X.; Ciezarek, G.; Clarke, P.  . E.  . L.; Clemencic, M.; Cliff, H.  . V.; Closier, J.; Coco, V.; Cogan, J.; Cogneras, E.; Collins, P.; Comerma Montells, A.; Contu, A.; Cook, A.; Coombes, M.; Coquereau, S.; Corti, G.; Corvo, Marco; Counts, I.; Couturier, B.; Cowan, G.  . A.; Craik, D.  . C.; Cruz Torres, M.; Cunliffe, S.; Currie, R.; D’Ambrosio, C.; Dalseno, J.; David, P.; David, P.  . N.  . Y.; Davis, A.; De Bruyn, K.; De Capua, S.; De Cian, M.; De Miranda, J.  . M.; De Paula, L.; De Silva, W.; De Simone, P.; Decamp, D.; Deckenhoff, M.; Del Buono, L.; Déléage, N.; Derkach, D.; Deschamps, O.; Dettori, F.; Di Canto, A.; Dijkstra, H.; Donleavy, S.; Dordei, F.; Dorigo, M.; Dosil Suárez, A.; Dossett, D.; Dovbnya, A.; Dupertuis, F.; Durante, P.; Dzhelyadin, R.; Dziurda, A.; Dzyuba, A.; Easo, S.; Egede, U.; Egorychev, V.; Eidelman, S.; Eisenhardt, S.; Eitschberger, U.; Ekelhof, R.; Eklund, L.; El Rifai, I.; Elsasser, C. h.; Ely, S.; Esen, S.; Evans, T.; Falabella, A.; Färber, C.; Farinelli, C.; Farley, N.; Farry, S.; Ferguson, D.; Fernandez Albor, V.; Ferreira Rodrigues, F.; Ferro Luzzi, M.; Filippov, S.; Fiore, Marco; Fiorini, Massimiliano; Firlej, M.; Fitzpatrick, C.; Fiutowski, T.; Fontana, M.; Fontanelli, F.; Forty, R.; Francisco, O.; Frank, M.; Frei, C.; Frosini, M.; Fu, J.; Furfaro, E.; Gallas Torreira, A.; Galli, D.; Gallorini, S.; Gambetta, S.; Gandelman, M.; Gandini, P.; Gao, Y.; Garofoli, J.; Garra Tico, J.; Garrido, L.; Gaspar, C.; Gauld, R.; Gavardi, L.; Gersabeck, E.; Gersabeck, M.; Gershon, T.; Ghez, P. h.; Gianelle, A.; Giani’, S.; Gibson, V.; Giubega, L.; Gligorov, V.  . V.; Göbel, C.; Golubkov, D.; Golutvin, A.; Gomes, A.; Gordon, H.; Gotti, C.; Grabalosa Gándara, M.; Graciani Diaz, R.; Granado Cardoso, L.  . A.; Graugés, E.; Graziani, G.; Grecu, A.; Greening, E.; Gregson, S.; Griffith, P.; Grillo, L.; Grünberg, O.; Gui, B.; Gushchin, E.; Guz, Y. u.; Gys, T.; Hadjivasiliou, C.; Haefeli, G.; Haen, C.; Haines, S.  . C.; Hall, S.; Hamilton, B.; Hampson, T.; Han, X.; Hansmann Menzemer, S.; Harnew, N.; Harnew, S.  . T.; Harrison, J.; Hartmann, T.; He, J.; Head, T.; Heijne, V.; Hennessy, K.; Henrard, P.; Henry, L.; Hernando Morata, J.  . A.; van Herwijnen, E.; Heß, M.; Hicheur, A.; Hill, D.; Hoballah, M.; Hombach, C.; Hulsbergen, W.; Hunt, P.; Hussain, N.; Hutchcroft, D.; Hynds, D.; Idzik, M.; Ilten, P.; Jacobsson, R.; Jaeger, A.; Jalocha, J.; Jans, E.; Jaton, P.; Jawahery, A.; Jezabek, M.; Jing, F.; John, M.; Johnson, D.; Jones, C.  . R.; Joram, C.; Jost, B.; Jurik, N.; Kaballo, M.; Kandybei, S.; Kanso, W.; Karacson, M.; Karbach, T.  . M.; Kelsey, M.; Kenyon, I.  . R.; Ketel, T.; Khanji, B.; Khurewathanakul, C.; Klaver, S.; Kochebina, O.; Kolpin, M.; Komarov, I.; Koopman, R.  . F.; Koppenburg, P.; Korolev, M.; Kozlinskiy, A.; Kravchuk, L.; Kreplin, K.; Kreps, M.; Krocker, G.; Krokovny, P.; Kruse, F.; Kucharczyk, M.; Kudryavtsev, V.; Kurek, K.; Kvaratskheliya, T.; La Thi, V.  . N.; Lacarrere, D.; Lafferty, G.; Lai, A.; Lambert, D.; Lambert, R.  . W.; Lanciotti, E.; Lanfranchi, G.; Langenbruch, C.; Langhans, B.; Latham, T.; Lazzeroni, C.; Le Gac, R.; van Leerdam, J.; Lees, J. P.; Lefèvre, R.; Leflat, A.; Lefrançois, J.; Leo, S.; Leroy, O.; Lesiak, T.; Leverington, B.; Li, Y.; Liles, M.; Lindner, R.; Linn, C.; Lionetto, F.; Liu, B.; Liu, G.; Lohn, S.; Longstaff, I.; Lopes, J.  . H.; Lopez March, N.; Lowdon, P.; Lu, H.; Lucchesi, D.; Luo, H.; Lupato, A.; Luppi, Eleonora; Lupton, O.; Machefert, F.; Machikhiliyan, I.  . V.; Maciuc, F.; Maev, O.; Malde, S.; Manca, G.; Mancinelli, G.; Manzali, Matteo; Maratas, J.; Marchand, J.  . F.; Marconi, U.; Marin Benito, C.; Marino, P.; Märki, R.; Marks, J.; Martellotti, G.; Martens, A.; Martín Sánchez, A.; Martinelli, M.; Martinez Santos, D.; Martinez Vidal, F.; Martins Tostes, D.; Massafferri, A.; Matev, R.; Mathe, Z.; Matteuzzi, C.; Mazurov, A.; Mccann, M.; Mccarthy, J.; Mcnab, A.; Mcnulty, R.; Mcskelly, B.; Meadows, B.; Meier, F.; Meissner, M.; Merk, M.; Milanes, D.  . A.; Minard, M. N.; Moggi, N.; Molina Rodriguez, J.; Monteil, S.; Moran, D.; Morandin, M.; Morawski, P.; Mordà, A.; Morello, M.  . J.; Moron, J.; Mountain, R.; Muheim, F.; Müller, K.; Muresan, R.; Mussini, M.; Muster, B.; Naik, P.; Nakada, T.; Nandakumar, R.; Nasteva, I.; Needham, M.; Neri, N.; Neubert, S.; Neufeld, N.; Neuner, M.; Nguyen, A.  . D.; Nguyen, T.  . D.; Nguyen Mau, C.; Nicol, M.; Niess, V.; Niet, R.; Nikitin, N.; Nikodem, T.; Novoselov, A.; Oblakowska Mucha, A.; Obraztsov, V.; Oggero, S.; Ogilvy, S.; Okhrimenko, O.; Oldeman, R.; Onderwater, G.; Orlandea, M.; Otalora Goicochea, J.  . M.; Owen, P.; Oyanguren, A.; Pal, B.  . K.; Palano, A.; Palombo, F.; Palutan, M.; Panman, J.; Papanestis, A.; Pappagallo, M.; Parkes, C.; Parkinson, C.  . J.; Passaleva, G.; Patel, G.  . D.; Patel, M.; Patrignani, C.; Pazos Alvarez, A.; Pearce, A.; Pellegrino, A.; Pepe Altarelli, M.; Perazzini, S.; Perez Trigo, E.; Perret, P.; Perrin Terrin, M.; Pescatore, L.; Pesen, E.; Petridis, K.; Petrolini, A.; Picatoste Olloqui, E.; Pietrzyk, B.; Pilař, T.; Pinci, D.; Pistone, A.; Playfer, S.; Plo Casasus, M.; Polci, F.; Poluektov, A.; Polycarpo, E.; Popov, A.; Popov, D.; Popovici, B.; Potterat, C.; Powell, A.; Prisciandaro, J.; Pritchard, A.; Prouve, C.; Pugatch, V.; Puig Navarro, A.; Punzi, G.; Qian, W.; Rachwal, B.; Rademacker, J.  . H.; Rakotomiaramanana, B.; Rama, M.; Rangel, M.  . S.; Raniuk, I.; Rauschmayr, N.; Raven, G.; Reichert, S.; Reid, M.  . M.; dos Reis, A.  . C.; Ricciardi, S.; Richards, A.; Rihl, M.; Rinnert, K.; Rives Molina, V.; Roa Romero, D.  . A.; Robbe, P.; Rodrigues, A.  . B.; Rodrigues, E.; Rodriguez Perez, P.; Roiser, S.; Romanovsky, V.; Romero Vidal, A.; Rotondo, M.; Rouvinet, J.; Ruf, T.; Ruffini, F.; Ruiz, H.; Ruiz Valls, P.; Sabatino, G.; Saborido Silva, J.  . J.; Sagidova, N.; Sail, P.; Saitta, B.; Salustino Guimaraes, V.; Sanchez Mayordomo, C.; Sanmartin Sedes, B.; Santacesaria, R.; Santamarina Rios, C.; Santovetti, E.; Sapunov, M.; Sarti, A.; Satriano, C.; Satta, A.; Savrie', Mauro; Savrina, D.; Schiller, M.; Schindler, H.; Schlupp, M.; Schmelling, M.; Schmidt, B.; Schneider, O.; Schopper, A.; Schune, M. H.; Schwemmer, R.; Sciascia, B.; Sciubba, A.; Seco, M.; Semennikov, A.; Senderowska, K.; Sepp, I.; Serra, N.; Serrano, J.; Sestini, L.; Seyfert, P.; Shapkin, M.; Shapoval, I.; Shcheglov, Y.; Shears, T.; Shekhtman, L.; Shevchenko, V.; Shires, A.; Silva Coutinho, R.; Simi, G.; Sirendi, M.; Skidmore, N.; Skwarnicki, T.; Smith, N.  . A.; Smith, E.; Smith, E.; Smith, J.; Smith, M.; Snoek, H.; Sokoloff, M.  . D.; Soler, F.  . J.  . P.; Soomro, F.; Souza, D.; Souza De Paula, B.; Spaan, B.; Sparkes, A.; Spinella, F.; Spradlin, P.; Stagni, F.; Stahl, S.; Steinkamp, O.; Stenyakin, O.; Stevenson, S.; Stoica, S.; Stone, S.; Storaci, B.; Stracka, S.; Straticiuc, M.; Straumann, U.; Stroili, R.; Subbiah, V.  . K.; Sun, L.; Sutcliffe, W.; Swientek, K.; Swientek, S.; Syropoulos, V.; Szczekowski, M.; Szczypka, P.; Szilard, D.; Szumlak, T.; T’Jampens, S.; Teklishyn, M.; Tellarini, Giulia; Teubert, F.; Thomas, C.; Thomas, E.; van Tilburg, J.; Tisserand, V.; Tobin, M.; Tolk, S.; Tomassetti, Luca; Tonelli, D.; Topp Joergensen, S.; Torr, N.; Tournefier, E.; Tourneur, S.; Tran, M.  . T.; Tresch, M.; Tsaregorodtsev, A.; Tsopelas, P.; Tuning, N.; Ubeda Garcia, M.; Ukleja, A.; Ustyuzhanin, A.; Uwer, U.; Vagnoni, V.; Valenti, G.; Vallier, A.; Vazquez Gomez, R.; Vazquez Regueiro, P.; Vázquez Sierra, C.; Vecchi, S.; Velthuis, J.  . J.; Veltri, M.; Veneziano, G.; Vesterinen, M.; Viaud, B.; Vieira, D.; Vieites Diaz, M.; Vilasis Cardona, X.; Vollhardt, A.; Volyanskyy, D.; Voong, D.; Vorobyev, A.; Vorobyev, V.; Voß, C.; Voss, H.; de Vries, J.  . A.; Waldi, R.; Wallace, C.; Wallace, R.; Walsh, J.; Wandernoth, S.; Wang, J.; Ward, D.  . R.; Watson, N.  . K.; Websdale, D.; Whitehead, M.; Wicht, J.; Wiedner, D.; Wilkinson, G.; Williams, M.  . P.; Williams, M.; Wilson, F.  . F.; Wimberley, J.; Wishahi, J.; Wislicki, W.; Witek, M.; Wormser, G.; Wotton, S.  . A.; Wright, S.; Wu, S.; Wyllie, K.; Xie, Y.; Xing, Z.; Xu, Z.; Yang, Z.; Yuan, X.; Yushchenko, O.; Zangoli, M.; Zavertyaev, M.; Zhang, F.; Zhang, L.; Zhang, W.  . C.; Zhang, Y.; Zhelezov, A.; Zhokhov, A.; Zhong, L.; Zvyagin, A.

doi:10.1103/PhysRevD.90.012003

The resonant structure of the reaction B⎯⎯⎯0→J/ψπ+π− is studied using data from 3 fb−1 of integrated luminosity collected by the LHCb experiment, one-third at 7 Tev center-of-mass energy and the remainder at 8 Tev. The invariant mass of the π+π− pair and three decay angular distributions are used to determine the fractions of the resonant and non-resonant components. Six interfering π+π− states: ρ(770), f0(500), f2(1270), ρ(1450), ω(782) and ρ(1700) are required to give a good description of invariant mass spectra and decay angular distributions. The positive and negative CP fractions of each of the resonant final states are determined. The f0(980) meson is not seen and the upper limit on its presence, compared with the observed f0(500) rate, is inconsistent with a model of tetraquark substructure for these scalar mesons at the eight standard deviation level. In the qq⎯⎯ model, the absolute value of the mixing angle between the f0(980) and the f0(500) scalar mesons is limited to be less than 17∘ at 90% confidence level.