Time-integrated and time-dependent angular analyses of B → J/ψKπ: A measurement of cos2β with no sign ambiguity from strong phases

B. Aubert, R. Barate, D. Boutigny, F. Couderc, J. M. Gaillard, Y. Karyotakis, J. P. Lees, V. Poireau, V. Tisserand, A. Zghiche, A. Palano, A. Pompili, J. C. Chen, N. D. Qi, G. Rong, P. Wang, Y. S. Zhu, G. Eigen, I. Ofte, B. StuguG. S. Abrams, A. W. Borgland, A. B. Breon, D. N. Brown, J. Button-Shafer, R. N. Cahn, E. Charles, C. T. Day, M. S. Gill, A. V. Gritsan, Y. Groysman, R. G. Jacobsen, R. W. Kadel, J. Kadyk, L. T. Kerth, Yu G. Kolomensky, G. Kukartsev, G. Lynch, L. M. Mir, P. J. Oddone, T. J. Orimoto, M. Pripstein, N. A. Roe, M. T. Ronan, V. G. Shelkov, W. A. Wenzel, M. Barrett, K. E. Ford, T. J. Harrison, A. J. Hart, C. M. Hawkes, S. E. Morgan, A. T. Watson, M. Fritsch, K. Goetzen, T. Held, H. Koch, B. Lewandowski, M. Pelizaeus, M. Steinke, J. T. Boyd, N. Chevalier, W. N. Cottingham, M. P. Kelly, T. E. Latham, F. F. Wilson, T. Cuhadar-Donszelmann, C. Hearty, N. S. Knecht, T. S. Mattison, J. A. McKenna, D. Thiessen, A. Khan, P. Kyberd, L. Teodorescu, A. E. Blinov, V. E. Blinov, V. P. Druzhinin, V. B. Golubev, V. N. Ivanchenko, E. A. Kravchenko, A. P. Onuchin, S. I. Serednyakov, Yu I. Skovpen, E. P. Solodov, A. N. Yushkov, D. Best, M. Bruinsma, M. Chao, I. Eschrich, D. Kirkby, A. J. Lankford, M. Mandelkern, R. K. Mommsen, W. Roethel, D. P. Stoker, C. Buchanan, B. L. Hartfiel, S. D. Foulkes, J. W. Gary, B. C. Shen, K. Wang, D. Del Re, H. K. Hadavand, E. J. Hill, D. B. MacFarlane, H. P. Paar, Sh Rahatlou, V. Sharma, J. Adam Cunha, J. W. Berryhill, C. Campagnari, B. Dahmes, T. M. Hong, O. Long, A. Lu, M. A. Mazur, J. D. Richman, W. Verkerke, T. W. Beck, A. M. Eisner, C. A. Heusch, J. Kroseberg, W. S. Lockman, G. Nesom, T. Schalk, B. A. Schumm, A. Seiden, P. Spradlin, D. C. Williams, M. G. Wilson, J. Albert, E. Chen, G. P. Dubois-Felsmann, A. Dvoretskii, D. G. Hitlin, I. Narsky, T. Piatenko, F. C. Porter, A. Ryd, A. Samuel, S. Yang, S. Jayatilleke, G. Mancinelli, B. T. Meadows, M. D. Sokoloff, F. Blanc, P. Bloom, S. Chen, W. T. Ford, U. Nauenberg, A. Olivas, P. Rankin, J. G. Smith, J. Zhang, L. Zhang, A. Chen, J. L. Harton, A. Soffer, W. H. Toki, R. J. Wilson, Q. Zeng, D. Altenburg, T. Brandt, J. Brose, M. Dickopp, E. Feltresi, A. Hauke, H. M. Lacker, R. Müller-Pfefferkorn, R. Nogowski, S. Otto, A. Petzold, J. Schubert, K. R. Schubert, R. Schwierz, B. Spaan, J. E. Sundermann, D. Bernard, G. R. Bonneaud, F. Brochard, P. Grenier, S. Schrenk, Ch Thiebaux, G. Vasileiadis, M. Verderi, D. J. Bard, P. J. Clark, D. Lavin, F. Muheim, S. Playfer, Y. Xie, M. Andreotti, V. Azzolini, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, G. Cibinetto, E. Luppi, M. Negrini, L. Piemontese, A. Sarti, E. Treadwell, F. Anulli, R. Baldini-Ferroli, A. Calcaterra, R. De Sangro, G. Finocchiaro, P. Patteri, I. M. Peruzzi, M. Piccolo, A. Zallo, A. Buzzo, R. Capra, R. Contri, G. Crosetti, M. Lo Vetere, M. Macri, M. R. Monge, S. Passaggio, C. Patrignani, E. Robutti, A. Santroni, S. Tosi, S. Bailey, G. Brandenburg, K. S. Chaisanguanthum, M. Morii, E. Won, R. S. Dubitzky, U. Langenegger, J. Marks, U. Uwer, W. Bhimji, D. A. Bowerman, P. D. Dauncey, U. Egede, J. R. Gaillard, G. W. Morton, J. A. Nash, M. B. Nikolich, G. P. Taylor, M. J. Charles, G. J. Grenier, U. Mallik, J. Cochran, H. B. Crawley, J. Lamsa, W. T. Meyer, S. Prell, E. I. Rosenberg, A. E. Rubin, J. Yi, M. Biasini, R. Covarelli, M. Pioppi, M. Davier, X. Giroux, G. Grosdidier, A. Höcker, S. Laplace, F. Le Diberder, V. Lepeltier, A. M. Lutz, T. C. Petersen, S. Plaszczynski, M. H. Schune, L. Tantot, G. Wormser, C. H. Cheng, D. J. Lange, M. C. Simani, D. M. Wright, A. J. Bevan, C. A. Chavez, J. P. Coleman, I. J. Forster, J. R. Fry, E. Gabathuler, R. Gamet, D. E. Hutchcroft, R. J. Parry, D. J. Payne, R. J. Sloane, C. Touramanis, C. M. Cormack, F. Di Lodovico, C. L. Brown, G. Cowan, R. L. Flack, H. U. Flaecher, M. G. Green, P. S. Jackson, T. R. McMahon, S. Ricciardi, F. Salvatore, M. A. Winter, D. Brown, C. L. Davis, J. Allison, N. R. Barlow, R. J. Barlow, M. C. Hodgkinson, G. D. Lafferty, A. J. Lyon, J. C. Williams, A. Farbin, W. D. Hulsbergen, A. Jawahery, D. Kovalskyi, C. K. Lae, V. Lillard, D. A. Roberts, G. Blaylock, C. Dallapiccola, S. S. Hertzbach, R. Kofler, V. B. Koptchev, T. B. Moore, S. Saremi, H. Staengle, S. Willocq, R. Cowan, G. Sciolla, S. J. Sekula, F. Taylor, R. K. Yamamoto, D. J.J. Mangeol, P. M. Patel, S. H. Robertson, A. Lazzaro, V. Lombardo, F. Palombo, J. M. Bauer, L. Cremaldi, V. Eschenburg, R. Godang, R. Kroeger, J. Reidy, D. A. Sanders, D. J. Summers, H. W. Zhao, S. Brunet, D. Côté, P. Taras, H. Nicholson, N. Cavallo, F. Fabozzi, C. Gatto, L. Lista, D. Monorchio, P. Paolucci, D. Piccolo, C. Sciacca, M. Baak, H. Bulten, G. Raven, H. L. Snoek, L. Wilden, C. P. Jessop, J. M. LoSecco, T. Allmendinger, K. K. Gan, K. Honscheid, D. Hufnagel, H. Kagan, R. Kass, T. Pulliam, A. M. Rahimi, R. Ter-Antonyan, Q. K. Wong, J. Brau, R. Frey, O. Igonkina, C. T. Potter, N. B. Sinev, D. Strom, E. Torrence, F. Colecchia, A. Dorigo, F. Galeazzi, M. Margoni, M. Morandin, M. Posocco, M. Rotondo, F. Simonetto, R. Stroili, G. Tiozzo, C. Voci, M. Benayoun, H. Briand, J. Chauveau, P. David, Ch De La Vaissière, L. Del Buono, O. Hamon, M. J.J. John, Ph Leruste, J. Malcles, J. Ocariz, M. Pivk, L. Roos, S. T'Jampens, G. Therin, P. F. Manfredi, V. Re, P. K. Behera, L. Gladney, Q. H. Guo, J. Panetta, C. Angelini, G. Batignani, S. Bettarini, M. Bondioli, F. Bucci, G. Calderini, M. Carpinelli, F. Forti, M. A. Giorgi, A. Lusiani, G. Marchiori, F. Martinez-Vidal, M. Morganti, N. Neri, E. Paoloni, M. Rama, G. Rizzo, F. Sandrelli, J. Walsh, M. Haire, D. Judd, K. Paick, D. E. Wagoner, N. Danielson, P. Elmer, Y. P. Lau, C. Lu, V. Miftakov, J. Olsen, A. J.S. Smith, A. V. Telnov, F. Bellini, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, M. Gaspero, L. Li Gioi, M. A. Mazzoni, S. Morganti, M. Pierini, G. Piredda, F. Safai Tehrani, C. Voena, G. Cavoto, S. Christ, G. Wagner, R. Waldi, T. Adye, N. De Groot, B. Franek, N. I. Geddes, G. P. Gopal, E. O. Olaiya, R. Aleksan, S. Emery, A. Gaidot, S. F. Ganzhur, P. F. Giraud, G. Hamel De Monchenault, W. Kozanecki, M. Legendre, G. W. London, B. Mayer, G. Schott, G. Vasseur, Ch Yèche, M. Zito, M. V. Purohit, A. W. Weidemann, J. R. Wilson, F. X. Yumiceva, T. Abe, D. Aston, R. Bartoldus, N. Berger, A. M. Boyarski, O. L. Buchmueller, R. Claus, M. R. Convery, M. Cristinziani, G. De Nardo, D. Dong, J. Dorfan, D. Dujmic, W. Dunwoodie, E. E. Elsen, S. Fan, R. C. Field, T. Glanzman, S. J. Gowdy, T. Hadig, V. Halyo, C. Hast, T. Hryn'ova, W. R. Innes, M. H. Kelsey, P. Kim, M. L. Kocian, D. W.G.S. Leith, J. Libby, S. Luitz, V. Luth, H. L. Lynch, H. Marsiske, R. Messner, D. R. Muller, C. P. O'Grady, V. E. Ozcan, A. Perazzo, M. Perl, S. Petrak, B. N. Ratcliff, A. Roodman, A. A. Salnikov, R. H. Schindler, J. Schwiening, G. Simi, A. Snyder, A. Soha, J. Stelzer, D. Su, M. K. Sullivan, J. Va'vra, S. R. Wagner, M. Weaver, A. J.R. Weinstein, W. J. Wisniewski, M. Wittgen, D. H. Wright, A. K. Yarritu, C. C. Young, P. R. Burchat, A. J. Edwards, T. I. Meyer, B. A. Petersen, C. Roat, M. Ahmed, S. Ahmed, M. S. Alam, J. A. Ernst, M. A. Saeed, M. Saleem, F. R. Wappler, W. Bugg, M. Krishnamurthy, S. M. Spanier, R. Eckmann, H. Kim, J. L. Ritchie, A. Satpathy, R. F. Schwitters, J. M. Izen, I. Kitayama, X. C. Lou, S. Ye, F. Bianchi, M. Bona, F. Gallo, D. Gamba, L. Bosisio, C. Cartaro, F. Cossutti, G. Della Ricca, S. Dittongo, S. Grancagnolo, L. Lanceri, P. Poropat, L. Vitale, G. Vuagnin, R. S. Panvini, Sw Banerjee, C. M. Brown, D. Fortin, P. D. Jackson, R. Kowalewski, J. M. Roney, R. J. Sobie, J. J. Back, P. F. Harrison, G. B. Mohanty, H. R. Band, X. Chen, B. Cheng, S. Dasu, M. Datta, A. M. Eichenbaum, K. T. Flood, M. Graham, J. J. Hollar, J. R. Johnson, P. E. Kutter, H. Li, R. Liu, A. Mihalyi, Y. Pan, R. Prepost, P. Tan, J. H. Von Wimmersperg-Toeller, J. Wu, S. L. Wu, Z. Yu, M. G. Greene, H. Neal

Research output: Contribution to journalArticle

124 Scopus citations

Abstract

We present results on B → J/ψKπ decays using e+ e- annihilation data collected with the BABAR detector at the Y(4S) resonance. The detector is located at the PEP-II asymmetric-energy storage ring facility at the Stanford Linear Accelerator Center. Using approximately 88 × 106 BB̄ pairs, we measure the decay amplitudes for the flavor eigenmodes and observe strong-phase differences indicative of final-state interactions with a significance of 7.6 standard deviations. We use the interference between the Kπ S-wave and P-wave amplitudes in the region of the K*(892) to resolve the ambiguity in the determination of these strong phases. We then perform an ambiguity-free measurement of cos2β using the angular and time-dependent asymmetry in B → J/ψK* 0(KS0π0) decays. With sin2β fixed at its measured value and cos2β treated as an independent parameter, we find cos2β = 2.72-0.79+0.50(stat) ± 0.27(syst), determining the sign of cos2β to be positive at 86% C.L.

Original languageEnglish (US)
Article number032005
Pages (from-to)032005-1-032005-30
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume71
Issue number3
DOIs
StatePublished - Feb 2005

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

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

Cite this

Aubert, B., Barate, R., Boutigny, D., Couderc, F., Gaillard, J. M., Karyotakis, Y., Lees, J. P., Poireau, V., Tisserand, V., Zghiche, A., Palano, A., Pompili, A., Chen, J. C., Qi, N. D., Rong, G., Wang, P., Zhu, Y. S., Eigen, G., Ofte, I., ... Neal, H. (2005). Time-integrated and time-dependent angular analyses of B → J/ψKπ: A measurement of cos2β with no sign ambiguity from strong phases. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 71(3), 032005-1-032005-30. [032005]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.71.032005