European Physical Journal C: Particles and Fields (May 2012)

Observation of X(3872) production in pp collisions at $\sqrt{s}=7\mbox{~TeV}$

  • The LHCb Collaboration,
  • R. Aaij,
  • C. Abellan Beteta,
  • B. Adeva,
  • M. Adinolfi,
  • C. Adrover,
  • A. Affolder,
  • Z. Ajaltouni,
  • J. Albrecht,
  • F. Alessio,
  • M. Alexander,
  • G. Alkhazov,
  • P. Alvarez Cartelle,
  • A. A. Alves,
  • S. Amato,
  • Y. Amhis,
  • J. Anderson,
  • R. B. Appleby,
  • O. Aquines Gutierrez,
  • F. Archilli,
  • L. Arrabito,
  • A. Artamonov,
  • M. Artuso,
  • E. Aslanides,
  • G. Auriemma,
  • S. Bachmann,
  • J. J. Back,
  • D. S. Bailey,
  • V. Balagura,
  • W. Baldini,
  • R. J. Barlow,
  • C. Barschel,
  • S. Barsuk,
  • W. Barter,
  • A. Bates,
  • C. Bauer,
  • Th. Bauer,
  • A. Bay,
  • I. Bediaga,
  • S. Belogurov,
  • K. Belous,
  • I. Belyaev,
  • E. Ben-Haim,
  • M. Benayoun,
  • G. Bencivenni,
  • S. Benson,
  • J. Benton,
  • R. Bernet,
  • M.-O. Bettler,
  • M. van Beuzekom,
  • A. Bien,
  • S. Bifani,
  • T. Bird,
  • A. Bizzeti,
  • P. M. Bjørnstad,
  • T. Blake,
  • F. Blanc,
  • C. Blanks,
  • J. Blouw,
  • S. Blusk,
  • A. Bobrov,
  • V. Bocci,
  • A. Bondar,
  • N. Bondar,
  • W. Bonivento,
  • S. Borghi,
  • A. Borgia,
  • T. J. V. Bowcock,
  • C. Bozzi,
  • T. Brambach,
  • J. van den Brand,
  • J. Bressieux,
  • D. Brett,
  • M. Britsch,
  • T. Britton,
  • N. H. Brook,
  • H. Brown,
  • A. Büchler-Germann,
  • I. Burducea,
  • A. Bursche,
  • J. Buytaert,
  • S. Cadeddu,
  • O. Callot,
  • M. Calvi,
  • M. Calvo Gomez,
  • A. Camboni,
  • P. Campana,
  • A. Carbone,
  • G. Carboni,
  • R. Cardinale,
  • A. Cardini,
  • L. Carson,
  • K. Carvalho Akiba,
  • G. Casse,
  • M. Cattaneo,
  • Ch. Cauet,
  • M. Charles,
  • Ph. Charpentier,
  • N. Chiapolini,
  • K. Ciba,
  • X. Cid Vidal,
  • G. Ciezarek,
  • P. E. L. Clarke,
  • M. Clemencic,
  • H. V. Cliff,
  • J. Closier,
  • C. Coca,
  • V. Coco,
  • J. Cogan,
  • P. Collins,
  • A. Comerma-Montells,
  • F. Constantin,
  • A. Contu,
  • A. Cook,
  • M. Coombes,
  • G. Corti,
  • G. A. Cowan,
  • R. Currie,
  • C. D’Ambrosio,
  • P. David,
  • P. N. Y. David,
  • I. De Bonis,
  • S. De Capua,
  • M. De Cian,
  • F. De Lorenzi,
  • J. M. De Miranda,
  • L. De Paula,
  • P. De Simone,
  • D. Decamp,
  • M. Deckenhoff,
  • H. Degaudenzi,
  • L. Del Buono,
  • C. Deplano,
  • D. Derkach,
  • O. Deschamps,
  • F. Dettori,
  • J. Dickens,
  • H. Dijkstra,
  • P. Diniz Batista,
  • F. Domingo Bonal,
  • S. Donleavy,
  • F. Dordei,
  • A. Dosil Suárez,
  • D. Dossett,
  • A. Dovbnya,
  • F. Dupertuis,
  • R. Dzhelyadin,
  • A. Dziurda,
  • S. Easo,
  • U. Egede,
  • V. Egorychev,
  • S. Eidelman,
  • D. van Eijk,
  • F. Eisele,
  • S. Eisenhardt,
  • R. Ekelhof,
  • L. Eklund,
  • Ch. Elsasser,
  • D. Elsby,
  • D. Esperante Pereira,
  • L. Estève,
  • A. Falabella,
  • E. Fanchini,
  • C. Färber,
  • G. Fardell,
  • C. Farinelli,
  • S. Farry,
  • V. Fave,
  • V. Fernandez Albor,
  • M. Ferro-Luzzi,
  • S. Filippov,
  • C. Fitzpatrick,
  • M. Fontana,
  • F. Fontanelli,
  • R. Forty,
  • M. Frank,
  • C. Frei,
  • M. Frosini,
  • S. Furcas,
  • A. Gallas Torreira,
  • D. Galli,
  • M. Gandelman,
  • P. Gandini,
  • Y. Gao,
  • J-C. Garnier,
  • J. Garofoli,
  • J. Garra Tico,
  • L. Garrido,
  • D. Gascon,
  • C. Gaspar,
  • N. Gauvin,
  • M. Gersabeck,
  • T. Gershon,
  • Ph. Ghez,
  • V. Gibson,
  • V. V. Gligorov,
  • C. Göbel,
  • D. Golubkov,
  • A. Golutvin,
  • A. Gomes,
  • H. Gordon,
  • M. Grabalosa Gándara,
  • R. Graciani Diaz,
  • L. A. Granado Cardoso,
  • E. Graugés,
  • G. Graziani,
  • A. Grecu,
  • E. Greening,
  • S. Gregson,
  • B. Gui,
  • E. Gushchin,
  • Yu. Guz,
  • T. Gys,
  • G. Haefeli,
  • C. Haen,
  • S. C. Haines,
  • T. Hampson,
  • S. Hansmann-Menzemer,
  • R. Harji,
  • N. Harnew,
  • J. Harrison,
  • P. F. Harrison,
  • T. Hartmann,
  • J. He,
  • V. Heijne,
  • K. Hennessy,
  • P. Henrard,
  • J. A. Hernando Morata,
  • E. van Herwijnen,
  • E. Hicks,
  • K. Holubyev,
  • P. Hopchev,
  • W. Hulsbergen,
  • P. Hunt,
  • T. Huse,
  • R. S. Huston,
  • D. Hutchcroft,
  • D. Hynds,
  • V. Iakovenko,
  • P. Ilten,
  • J. Imong,
  • R. Jacobsson,
  • A. Jaeger,
  • M. Jahjah Hussein,
  • E. Jans,
  • F. Jansen,
  • P. Jaton,
  • B. Jean-Marie,
  • F. Jing,
  • M. John,
  • D. Johnson,
  • C. R. Jones,
  • B. Jost,
  • M. Kaballo,
  • S. Kandybei,
  • M. Karacson,
  • T. M. Karbach,
  • J. Keaveney,
  • I. R. Kenyon,
  • U. Kerzel,
  • T. Ketel,
  • A. Keune,
  • B. Khanji,
  • Y. M. Kim,
  • M. Knecht,
  • P. Koppenburg,
  • A. Kozlinskiy,
  • L. Kravchuk,
  • K. Kreplin,
  • M. Kreps,
  • G. Krocker,
  • P. Krokovny,
  • F. Kruse,
  • K. Kruzelecki,
  • M. Kucharczyk,
  • T. Kvaratskheliya,
  • V. N. La Thi,
  • D. Lacarrere,
  • G. Lafferty,
  • A. Lai,
  • D. Lambert,
  • R. W. Lambert,
  • E. Lanciotti,
  • G. Lanfranchi,
  • C. Langenbruch,
  • T. Latham,
  • C. Lazzeroni,
  • R. Le Gac,
  • J. van Leerdam,
  • J.-P. Lees,
  • R. Lefèvre,
  • A. Leflat,
  • J. Lefrançois,
  • O. Leroy,
  • T. Lesiak,
  • L. Li,
  • L. Li Gioi,
  • M. Lieng,
  • M. Liles,
  • R. Lindner,
  • C. Linn,
  • B. Liu,
  • G. Liu,
  • J. von Loeben,
  • J. H. Lopes,
  • E. Lopez Asamar,
  • N. Lopez-March,
  • H. Lu,
  • J. Luisier,
  • A. Mac Raighne,
  • F. Machefert,
  • I. V. Machikhiliyan,
  • F. Maciuc,
  • O. Maev,
  • J. Magnin,
  • S. Malde,
  • R. M. D. Mamunur,
  • G. Manca,
  • G. Mancinelli,
  • N. Mangiafave,
  • U. Marconi,
  • R. Märki,
  • J. Marks,
  • G. Martellotti,
  • A. Martens,
  • L. Martin,
  • A. Martín Sánchez,
  • D. Martinez Santos,
  • A. Massafferri,
  • Z. Mathe,
  • C. Matteuzzi,
  • M. Matveev,
  • E. Maurice,
  • B. Maynard,
  • A. Mazurov,
  • G. McGregor,
  • R. McNulty,
  • M. Meissner,
  • M. Merk,
  • J. Merkel,
  • R. Messi,
  • S. Miglioranzi,
  • D. A. Milanes,
  • M.-N. Minard,
  • J. Molina Rodriguez,
  • S. Monteil,
  • D. Moran,
  • P. Morawski,
  • R. Mountain,
  • I. Mous,
  • F. Muheim,
  • K. Müller,
  • R. Muresan,
  • B. Muryn,
  • B. Muster,
  • M. Musy,
  • J. Mylroie-Smith,
  • P. Naik,
  • T. Nakada,
  • R. Nandakumar,
  • I. Nasteva,
  • M. Nedos,
  • M. Needham,
  • N. Neufeld,
  • C. Nguyen-Mau,
  • M. Nicol,
  • V. Niess,
  • N. Nikitin,
  • A. Nomerotski,
  • A. Novoselov,
  • A. Oblakowska-Mucha,
  • V. Obraztsov,
  • S. Oggero,
  • S. Ogilvy,
  • O. Okhrimenko,
  • R. Oldeman,
  • M. Orlandea,
  • J. M. Otalora Goicochea,
  • P. Owen,
  • K. Pal,
  • J. Palacios,
  • A. Palano,
  • M. Palutan,
  • J. Panman,
  • A. Papanestis,
  • M. Pappagallo,
  • C. Parkes,
  • C. J. Parkinson,
  • G. Passaleva,
  • G. D. Patel,
  • M. Patel,
  • S. K. Paterson,
  • G. N. Patrick,
  • C. Patrignani,
  • C. Pavel-Nicorescu,
  • A. Pazos Alvarez,
  • A. Pellegrino,
  • G. Penso,
  • M. Pepe Altarelli,
  • S. Perazzini,
  • D. L. Perego,
  • E. Perez Trigo,
  • A. Pérez-Calero Yzquierdo,
  • P. Perret,
  • M. Perrin-Terrin,
  • G. Pessina,
  • A. Petrella,
  • A. Petrolini,
  • A. Phan,
  • E. Picatoste Olloqui,
  • B. Pie Valls,
  • B. Pietrzyk,
  • T. Pilař,
  • D. Pinci,
  • R. Plackett,
  • S. Playfer,
  • M. Plo Casasus,
  • G. Polok,
  • A. Poluektov,
  • E. Polycarpo,
  • D. Popov,
  • B. Popovici,
  • C. Potterat,
  • A. Powell,
  • J. Prisciandaro,
  • V. Pugatch,
  • A. Puig Navarro,
  • W. Qian,
  • J. H. Rademacker,
  • B. Rakotomiaramanana,
  • M. S. Rangel,
  • I. Raniuk,
  • G. Raven,
  • S. Redford,
  • M. M. Reid,
  • A. C. dos Reis,
  • S. Ricciardi,
  • K. Rinnert,
  • D. A. Roa Romero,
  • P. Robbe,
  • E. Rodrigues,
  • F. Rodrigues,
  • P. Rodriguez Perez,
  • G. J. Rogers,
  • S. Roiser,
  • V. Romanovsky,
  • M. Rosello,
  • J. Rouvinet,
  • T. Ruf,
  • H. Ruiz,
  • G. Sabatino,
  • J. J. Saborido Silva,
  • N. Sagidova,
  • P. Sail,
  • B. Saitta,
  • C. Salzmann,
  • M. Sannino,
  • R. Santacesaria,
  • C. Santamarina Rios,
  • R. Santinelli,
  • E. Santovetti,
  • M. Sapunov,
  • A. Sarti,
  • C. Satriano,
  • A. Satta,
  • M. Savrie,
  • D. Savrina,
  • P. Schaack,
  • M. Schiller,
  • S. Schleich,
  • M. Schlupp,
  • M. Schmelling,
  • B. Schmidt,
  • O. Schneider,
  • A. Schopper,
  • M.-H. Schune,
  • R. Schwemmer,
  • B. Sciascia,
  • A. Sciubba,
  • M. Seco,
  • A. Semennikov,
  • K. Senderowska,
  • I. Sepp,
  • N. Serra,
  • J. Serrano,
  • P. Seyfert,
  • M. Shapkin,
  • I. Shapoval,
  • P. Shatalov,
  • Y. Shcheglov,
  • T. Shears,
  • L. Shekhtman,
  • O. Shevchenko,
  • V. Shevchenko,
  • A. Shires,
  • R. Silva Coutinho,
  • T. Skwarnicki,
  • A. C. Smith,
  • N. A. Smith,
  • E. Smith,
  • K. Sobczak,
  • F. J. P. Soler,
  • A. Solomin,
  • F. Soomro,
  • B. Souza De Paula,
  • B. Spaan,
  • A. Sparkes,
  • P. Spradlin,
  • F. Stagni,
  • S. Stahl,
  • O. Steinkamp,
  • S. Stoica,
  • S. Stone,
  • B. Storaci,
  • M. Straticiuc,
  • U. Straumann,
  • V. K. Subbiah,
  • S. Swientek,
  • M. Szczekowski,
  • P. Szczypka,
  • T. Szumlak,
  • S. T’Jampens,
  • E. Teodorescu,
  • F. Teubert,
  • C. Thomas,
  • E. Thomas,
  • J. van Tilburg,
  • V. Tisserand,
  • M. Tobin,
  • S. Topp-Joergensen,
  • N. Torr,
  • E. Tournefier,
  • M. T. Tran,
  • A. Tsaregorodtsev,
  • N. Tuning,
  • M. Ubeda Garcia,
  • A. Ukleja,
  • P. Urquijo,
  • U. Uwer,
  • V. Vagnoni,
  • G. Valenti,
  • R. Vazquez Gomez,
  • P. Vazquez Regueiro,
  • S. Vecchi,
  • J. J. Velthuis,
  • M. Veltri,
  • B. Viaud,
  • I. Videau,
  • X. Vilasis-Cardona,
  • J. Visniakov,
  • A. Vollhardt,
  • D. Volyanskyy,
  • D. Voong,
  • A. Vorobyev,
  • H. Voss,
  • S. Wandernoth,
  • J. Wang,
  • D. R. Ward,
  • N. K. Watson,
  • A. D. Webber,
  • D. Websdale,
  • M. Whitehead,
  • D. Wiedner,
  • L. Wiggers,
  • G. Wilkinson,
  • M. P. Williams,
  • M. Williams,
  • F. F. Wilson,
  • J. Wishahi,
  • M. Witek,
  • W. Witzeling,
  • S. A. Wotton,
  • K. Wyllie,
  • Y. Xie,
  • F. Xing,
  • Z. Xing,
  • Z. Yang,
  • R. Young,
  • O. Yushchenko,
  • M. Zavertyaev,
  • F. Zhang,
  • L. Zhang,
  • W. C. Zhang,
  • Y. Zhang,
  • A. Zhelezov,
  • L. Zhong,
  • E. Zverev,
  • A. Zvyagin

DOI
https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-012-1972-7
Journal volume & issue
Vol. 72, no. 5
pp. 1 – 9

Abstract

Read online

Abstract Using 34.7 pb−1 of data collected with the LHCb detector, the inclusive production of the X(3872) meson in pp collisions at $\sqrt{s}=7\mbox{~TeV}$ is observed for the first time. Candidates are selected in the X(3872)→J/ψπ + π − decay mode, and used to measure where σ(pp→X(3872)+anything) is the inclusive production cross section of X(3872) mesons with rapidity in the range 2.5–4.5 and transverse momentum in the range 5–20 GeV/c. In addition the masses of both the X(3872) and ψ(2S) mesons, reconstructed in the J/ψπ + π − final state, are measured to be $$m_{X(3872)} = 3871.95 \pm0.48 \ (\mathrm{stat}) \pm0.12 \ (\mathrm {syst})\ \mathrm{MeV}/c^2 $$ and $$m_{\psi(2S)} = 3686.12\pm0.06 \ (\mathrm{stat}) \pm0.10 \ (\mathrm {syst})\ \mathrm{MeV}/c^2. $$

Keywords