Test of lepton flavor universality by the measurement of the B0 → D*- τ+ ντ branching fraction using three-prong τ decays

被引:187
作者
Aaij, R. [40 ]
Adeva, B. [39 ]
Adinolfi, M. [48 ]
Ajaltouni, Z. [5 ]
Akar, S. [59 ]
Albrecht, J. [10 ]
Alessio, F. [40 ]
Alexander, M. [53 ]
Alfonso Albero, A. [38 ,57 ,92 ]
Ali, S. [43 ]
Alkhazov, G. [31 ]
Cartelle, P. Alvarez [55 ]
Alves, A. A., Jr. [59 ]
Amato, S. [2 ]
Amerio, S. [23 ]
Amhis, Y. [7 ]
An, L. [3 ]
Anderlini, L. [15 ]
Andreassi, G. [41 ]
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Andrews, J. E. [60 ]
Appleby, R. B. [56 ]
Archilli, F. [43 ]
d'Argent, P. [12 ]
Romeu, J. Arnau [6 ]
Artamonov, A. [37 ]
Artuso, M. [61 ]
Aslanides, E. [6 ]
Auriemma, G. [26 ]
Baalouch, M. [5 ]
Babuschkin, I. [56 ]
Bachmann, S. [12 ]
Back, J. J. [50 ]
Badalov, A. [38 ,88 ]
Baesso, C. [62 ,63 ]
Baker, S. [55 ]
Balagura, V. [7 ,77 ]
Baldini, W. [17 ]
Baranov, A. [35 ]
Barlow, R. J. [56 ]
Barschel, C. [40 ]
Barsuk, S. [7 ]
Barter, W. [56 ]
Baryshnikov, F. [32 ]
Batozskaya, V. [29 ]
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Beaucourt, L. [4 ]
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机构
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[2] Univ Fed Rio de Janeiro, Rio De Janeiro, Brazil
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[13] Univ Coll Dublin, Sch Phys, Dublin, Ireland
[14] Sez INFN Bari, Bari, Italy
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[41] Ecole Polytech Federale Lausanne, Inst Phys, Lausanne, Switzerland
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[44] Vrije Univ Amsterdam, Amsterdam, Netherlands
[45] NSC Kharkiv Inst Phys & Technol, Kharkov, Ukraine
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[50] Univ Warwick, Dept Phys, Coventry, W Midlands, England
关键词
SIMULATION; LEPTOQUARKS; ENERGY;
D O I
10.1103/PhysRevD.97.072013
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The ratio of branching fractions R(D*(-)) = B(B-0 -> D*(-) tau(+)nu(tau))/(B-0 -> D*(-) mu(+)nu(mu)) is measured using a data sample of proton-proton collisions collected with the LHCb detector at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3 fb(-1). The tau lepton is reconstructed with three charged pions in the final state. A novel method is used that exploits the different vertex topologies of signal and backgrounds to isolate samples of semitauonic decays of b hadrons with high purity. Using the B-0 -> D*(-) pi(+)pi(-)pi(+) decay as the normalization channel, the ratio B(B-0 -> D*(-) tau(+)nu(tau))/B(B-0 -> D* pi(+)pi(-)pi(+)) is measured to be 1.97 +/- 0.13 +/- 0.18, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. An average of branching fraction measurements for the normalization channel is used to derive B(B-0 -> D*(-) tau(+)nu(tau))(_)= (1.42 +/- 0.094 +/- 0.129 +/- 0.054)%, where the third uncertainty is due to the limited knowledge of B(B-0 -> D*(-) pi(+)pi(-)pi(+)). A test of lepton flavor universality is performed using the well- measured branching fraction B(B-0 -> D*(-) mu(+)nu(mu)) to compute R(D*(-))0 = 0.291 +/- 0.019 +/- 0.026 +/- 0.013, where the third uncertainty originates from the uncertainties on B(B-0 -> D*(-) pi(+)pi(-)pi(+)) and B(B-0 -> D*(-) mu(+)nu(mu)) This measurement is in agreement with the Standard Model prediction and with previous measurements.
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[1]   Measurement of the Ratio of Branching Fractions B((B)over-bar0 → D*+τ-(ν)over-barτ)/B((B)over-bar0 → D*+μ-(ν)over-barμ) [J].
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