Measurement of the CP-violating phase βsJ/ψ in Bs0→J/ψ decays with the CDF II detector

T. Aaltonen, B. Alvarez González, S. Amerio, D. Amidei, A. Anastassov, A. Annovi, J. Antos, G. Apollinari, J. A. Appel, T. Arisawa, A. Artikov, J. Asaadi, W. Ashmanskas, B. Auerbach, A. Aurisano, F. Azfar, W. Badgett, T. Bae, A. Barbaro-Galtieri, V. E. BarnesB. A. Barnett, P. Barria, P. Bartos, M. Bauce, F. Bedeschi, S. Behari, G. Bellettini, J. Bellinger, D. Benjamin, A. Beretvas, A. Bhatti, D. Bisello, I. Bizjak, K. R. Bland, B. Blumenfeld, A. Bocci, A. Bodek, D. Bortoletto, J. Boudreau, N. Bousson, A. Boveia, L. Brigliadori, C. Bromberg, E. Brucken, J. Budagov, H. S. Budd, K. Burkett, G. Busetto, P. Bussey, A. Buzatu, A. Calamba, C. Calancha, S. Camarda, M. Campanelli, M. Campbell, F. Canelli, B. Carls, D. Carlsmith, R. Carosi, S. Carrillo, S. Carron, B. Casal, M. Casarsa, A. Castro, P. Catastini, D. Cauz, V. Cavaliere, M. Cavalli-Sforza, A. Cerri, L. Cerrito, Y. C. Chen, M. Chertok, G. Chiarelli, G. Chlachidze, F. Chlebana, K. Cho, D. Chokheli, W. H. Chung, Y. S. Chung, M. A. Ciocci, A. Clark, C. Clarke, G. Compostella, M. E. Convery, J. Conway, M. Corbo, M. Cordelli, C. A. Cox, D. J. Cox, F. Crescioli, J. Cuevas, R. Culbertson, D. Dagenhart, N. D'ascenzo, M. Datta, P. De Barbaro, M. Dell'orso, L. Demortier, M. Deninno, F. Devoto, M. D'errico, A. Di Canto, B. Di Ruzza, J. R. Dittmann, M. D'onofrio, S. Donati, P. Dong, M. Dorigo, T. Dorigo, K. Ebina, A. Elagin, A. Eppig, R. Erbacher, S. Errede, N. Ershaidat, R. Eusebi, S. Farrington, M. Feindt, J. P. Fernandez, R. Field, G. Flanagan, R. Forrest, M. J. Frank, M. Franklin, J. C. Freeman, Y. Funakoshi, I. Furic, M. Gallinaro, J. E. Garcia, A. F. Garfinkel, P. Garosi, H. Gerberich, E. Gerchtein, S. Giagu, V. Giakoumopoulou, P. Giannetti, K. Gibson, C. M. Ginsburg, N. Giokaris, P. Giromini, G. Giurgiu, V. Glagolev, D. Glenzinski, M. Gold, D. Goldin, N. Goldschmidt, A. Golossanov, G. Gomez, G. Gomez-Ceballos, M. Goncharov, O. González, I. Gorelov, A. T. Goshaw, K. Goulianos, S. Grinstein, C. Grosso-Pilcher, R. C. Group, J. Guimaraes Da Costa, S. R. Hahn, E. Halkiadakis, A. Hamaguchi, J. Y. Han, F. Happacher, K. Hara, D. Hare, M. Hare, R. F. Harr, K. Hatakeyama, C. Hays, M. Heck, J. Heinrich, M. Herndon, S. Hewamanage, A. Hocker, W. Hopkins, D. Horn, S. Hou, R. E. Hughes, M. Hurwitz, U. Husemann, N. Hussain, M. Hussein, J. Huston, G. Introzzi, M. Iori, A. Ivanov, E. James, D. Jang, B. Jayatilaka, E. J. Jeon, S. Jindariani, M. Jones, K. K. Joo, S. Y. Jun, T. R. Junk, T. Kamon, P. E. Karchin, A. Kasmi, Y. Kato, W. Ketchum, J. Keung, V. Khotilovich, B. Kilminster, D. H. Kim, H. S. Kim, J. E. Kim, M. J. Kim, S. B. Kim, S. H. Kim, Y. K. Kim, Y. J. Kim, N. Kimura, M. Kirby, S. Klimenko, K. Knoepfel, K. Kondo, D. J. Kong, J. Konigsberg, A. V. Kotwal, M. Kreps, J. Kroll, D. Krop, M. Kruse, V. Krutelyov, T. Kuhr, M. Kurata, S. Kwang, A. T. Laasanen, S. Lami, S. Lammel, M. Lancaster, R. L. Lander, K. Lannon, A. Lath, G. Latino, T. Lecompte, E. Lee, H. S. Lee, J. S. Lee, S. W. Lee, S. Leo, S. Leone, J. D. Lewis, A. Limosani, C. J. Lin, M. Lindgren, E. Lipeles, A. Lister, D. O. Litvintsev, C. Liu, H. Liu, Q. Liu, T. Liu, S. Lockwitz, A. Loginov, D. Lucchesi, J. Lueck, P. Lujan, P. Lukens, G. Lungu, J. Lys, R. Lysak, R. Madrak, K. Maeshima, P. Maestro, S. Malik, G. Manca, A. Manousakis-Katsikakis, F. Margaroli, C. Marino, M. Martínez, P. Mastrandrea, K. Matera, M. E. Mattson, A. Mazzacane, P. Mazzanti, K. S. Mcfarland, P. Mcintyre, R. Mcnulty, A. Mehta, P. Mehtala, C. Mesropian, T. Miao, D. Mietlicki, A. Mitra, H. Miyake, S. Moed, N. Moggi, M. N. Mondragon, C. S. Moon, R. Moore, M. J. Morello, J. Morlock, P. Movilla Fernandez, A. Mukherjee, Th Muller, P. Murat, M. Mussini, J. Nachtman, Y. Nagai, J. Naganoma, I. Nakano, A. Napier, J. Nett, C. Neu, M. S. Neubauer, J. Nielsen, L. Nodulman, S. Y. Noh, O. Norniella, L. Oakes, S. H. Oh, Y. D. Oh, I. Oksuzian, T. Okusawa, R. Orava, L. Ortolan, S. Pagan Griso, C. Pagliarone, E. Palencia, V. Papadimitriou, A. A. Paramonov, J. Patrick, G. Pauletta, M. Paulini, C. Paus, D. E. Pellett, A. Penzo, T. J. Phillips, G. Piacentino, E. Pianori, J. Pilot, K. Pitts, C. Plager, L. Pondrom, S. Poprocki, K. Potamianos, F. Prokoshin, A. Pranko, F. Ptohos, E. Pueschel, G. Punzi, A. Rahaman, V. Ramakrishnan, N. Ranjan, I. Redondo, P. Renton, M. Rescigno, T. Riddick, F. Rimondi, L. Ristori, A. Robson, T. Rodrigo, T. Rodriguez, E. Rogers, S. Rolli, R. Roser, F. Ruffini, A. Ruiz, J. Russ, V. Rusu, A. Safonov, W. K. Sakumoto, Y. Sakurai, L. Santi, K. Sato, V. Saveliev, A. Savoy-Navarro, P. Schlabach, A. Schmidt, E. E. Schmidt, T. Schwarz, L. Scodellaro, A. Scribano, F. Scuri, S. Seidel, Y. Seiya, A. Semenov, F. Sforza, S. Z. Shalhout, T. Shears, P. F. Shepard, M. Shimojima, M. Shochet, I. Shreyber-Tecker, A. Simonenko, P. Sinervo, K. Sliwa, J. R. Smith, F. D. Snider, A. Soha, V. Sorin, H. Song, P. Squillacioti, M. Stancari, R. St Denis, B. Stelzer, O. Stelzer-Chilton, D. Stentz, J. Strologas, G. L. Strycker, Y. Sudo, A. Sukhanov, I. Suslov, K. Takemasa, Y. Takeuchi, J. Tang, M. Tecchio, P. K. Teng, J. Thom, J. Thome, G. A. Thompson, E. Thomson, D. Toback, S. Tokar, K. Tollefson, T. Tomura, D. Tonelli, S. Torre, D. Torretta, P. Totaro, M. Trovato, F. Ukegawa, S. Uozumi, A. Varganov, F. Vázquez, G. Velev, C. Vellidis, M. Vidal, I. Vila, R. Vilar, J. Vizán, M. Vogel, G. Volpi, P. Wagner, R. L. Wagner, T. Wakisaka, R. Wallny, S. M. Wang, A. Warburton, D. Waters, W. C. Wester, D. Whiteson, A. B. Wicklund, E. Wicklund, S. Wilbur, F. Wick, H. H. Williams, J. S. Wilson, P. Wilson, B. L. Winer, P. Wittich, S. Wolbers, H. Wolfe, T. Wright, X. Wu, Z. Wu, K. Yamamoto, D. Yamato, T. Yang, U. K. Yang, Y. C. Yang, W. M. Yao, G. P. Yeh, K. Yi, J. Yoh, K. Yorita, T. Yoshida, G. B. Yu, I. Yu, S. S. Yu, J. C. Yun, A. Zanetti, Y. Zeng, C. Zhou, S. Zucchelli

Research output: Contribution to journalArticle

46 Citations (Scopus)

Abstract

We present a measurement of the CP-violating parameter βsJ/ψ using approximately 6500 Bs0→J/ψ decays reconstructed with the CDF II detector in a sample of pp̄ collisions at √s=1.96TeV corresponding to 5.2fb -1 integrated luminosity produced by the Tevatron collider at Fermilab. We find the CP-violating phase to be within the range βsJ/ψ [0.02,0.52] [1.08,1.55] at 68% confidence level where the coverage property of the quoted interval is guaranteed using a frequentist statistical analysis. This result is in agreement with the standard model expectation at the level of about one Gaussian standard deviation. We consider the inclusion of a potential S-wave contribution to the Bs0→J/ψK +K - final state which is found to be negligible over the mass interval 1.009<m(K +K -)<1.028GeV/c2. Assuming the standard model prediction for the CP-violating phase βsJ/ψ, we find the Bs0 decay width difference to be ΔΓ s=0.075±0.035(stat) ±0.006(syst)ps -1. We also present the most precise measurements of the Bs0 mean lifetime τ(Bs0)=1.529±0.025(stat) ±0.012(syst)ps, the polarization fractions |A 0(0)|2=0. 524±0.013(stat)±0.015(syst) and |A -(0)|2=0. 231±0.014(stat)±0.015(syst), as well as the strong phase δ -=2.95±0.64(stat)±0.07(syst)rad. In addition, we report an alternative Bayesian analysis that gives results consistent with the frequentist approach.

Original languageEnglish
Article number072002
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume85
Issue number7
DOIs
Publication statusPublished - Apr 24 2012

ASJC Scopus subject areas

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Fingerprint Dive into the research topics of 'Measurement of the CP-violating phase βsJ/ψ in Bs0→J/ψ decays with the CDF II detector'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aaltonen, T., Alvarez González, B., Amerio, S., Amidei, D., Anastassov, A., Annovi, A., Antos, J., Apollinari, G., Appel, J. A., Arisawa, T., Artikov, A., Asaadi, J., Ashmanskas, W., Auerbach, B., Aurisano, A., Azfar, F., Badgett, W., Bae, T., Barbaro-Galtieri, A., ... Zucchelli, S. (2012). Measurement of the CP-violating phase βsJ/ψ in Bs0→J/ψ decays with the CDF II detector. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 85(7), [072002]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.85.072002