Observation of new $\Xi_c^0$ baryons decaying to $\Lambda_c^+ K^-$

LHCb collaboration, Aaij R.,Beteta C. Abellán,Ackernley T.,Adeva B.,Adinolfi M.,Afsharnia H.,Aidala C. A.,Aiola S.,Ajaltouni Z.,Akar S.,Albrecht J.,Alessio F.,Alexander M.,Albero A. Alfonso,Alkhazov G.,Cartelle P. Alvarez,Alves Jr A. A., Amato S.,Amhis Y.,An L., Anderlini L.,Andreassi G.,Andreotti M.,Archilli F.,Artamonov A.,Artuso M., Arzymatov K., Aslanides E.,Atzeni M.,Audurier B.,Bachmann S.,Back J. J.,Baker S.,Balagura V., Baldini W.,Leite J. Baptista, Barlow R. J.,Barsuk S.,Barter W.,Bartolini M.,Baryshnikov F.,Basels J. M.,Bassi G., Batozskaya V.,Batsukh B.,Battig A.,Bay A.,Becker M., Bedeschi F.,Bediaga I.,Beiter A.,Belavin V.,Belin S.,Bellee V.,Belous K.,Belyaev I., Bencivenni G., Ben-Haim E., Benson S.,Berezhnoy A.,Bernet R.,Berninghoff D., Bernstein H. C.,Bertella C.,Bertholet E., Bertolin A.,Betancourt C.,Betti F., Bettler M. O.,Bezshyiko Ia.,Bhasin S.,Bhom J.,Bieker M. S.,Bifani S.,Billoir P.,Bizzeti A.,Bjørn M.,Blago M. P.,Blake T.,Blanc F.,Blusk S.,Bobulska D., Bocci V.,Garcia O. Boente,Boettcher T.,Boldyrev A.,Bondar A., Bondar N.,Borghi S.,Borisyak M.,Borsato M.,Borsuk J. T.,Bowcock T. J. V.,Boyer A.,Bozzi C.,Bradley M. J.,Braun S.,Rodriguez A. Brea,Brodski M.,Brodzicka J.,Gonzalo A. Brossa,Brundu D., Buchanan E., Büchler-Germann A.,Buonaura A.,Burr C.,Bursche A.,Butkevich A.,Butter J. S.,Buytaert J.,Byczynski W.,Cadeddu S.,Cai H.,Calabrese R.,Diaz L. Calero, Cali S., Calladine R.,Calvi M.,Gomez M. Calvo,Magalhaes P. Camargo, Camboni A.,Campana P.,Perez D. H. Campora,Quezada A. F. Campoverde,Capriotti L.,Carbone A.,Carboni G.,Cardinale R., Cardini A., Carli I., Carniti P., Akiba K. Carvalho,Vidal A. Casais, Casse G.,Cattaneo M.,Cavallero G., Celani S., Cenci R.,Cerasoli J.,Chapman M. G.,Charles M.,Charpentier Ph.,Chatzikonstantinidis G.,Chefdeville M.,Chekalina V.,Chen C.,Chen S.,Chernov A.,Chitic S. -G.,Chobanova V., Cholak S.,Chrzaszcz M.,Chubykin A.,Chulikov V.,Ciambrone P.,Cicala M. F.,Vidal X. Cid,Ciezarek G.,Cindolo F.,Clarke P. E. L., Clemencic M., Cliff H. V., Closier J.,Cobbledick J. L.,Coco V., Coelho J. A. B., Cogan J., Cogneras E.,Cojocariu L., Collins P.,Colombo T.,Contu A.,Cooke N.,Coombs G., Coquereau S.,Corti G.,Sobral C. M. Costa, Couturier B., Craik D. C.,Crkovská J.,Crocombe A.,Torres M. Cruz,Currie R.,Da Silva C. L.,Dall'Occo E.,Dalseno J., D'Ambrosio C.,Danilina A.,d'Argent P.,Davis A., Francisco O. De Aguiar, De Bruyn K.,De Capua S.,De Cian M.,De Miranda J. M., De Paula L.,De Serio M., De Simone P.,de Vries J. A.,Dean C. T.,Dean W.,Decamp D., Del Buono L.,Delaney B.,Dembinski H. -P., Dendek A., Denysenko V., Derkach D., Deschamps O., Desse F.,Dettori F.,Dey B.,Di Canto A.,Di Nezza P.,Didenko S.,Dijkstra H.,Dobishuk V.,Dordei F.,Dorigo M.,Reis A. C. dos, Douglas L.,Dovbnya A.,Dreimanis K., Dudek M. W.,Dufour L.,Durante P.,Durham J. 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Gironella, Giubega L., Giugliano C.,Gizdov K., Gligorov V. V.,Göbel C.,Golobardes E.,Golubkov D.,Golutvin A.,Gomes A., Gorbounov P.,Gorelov I. V., Gotti C.,Govorkova E.,Grabowski J. P.,Diaz R. Graciani, Grammatico T.,Cardoso L. A. Granado,Graugés E.,Graverini E., Graziani G.,Grecu A.,Greim R., Griffith P.,Grillo L.,Gruber L.,Cazon B. R. Gruberg,Gu C.,Guarise M.,Gushchin E.,Guth A.,Guz Yu., Gys T.,Günther P. A.,Hadavizadeh T., Haefeli G., Haen C., Haines S. C.,Hamilton P. M.,Han Q.,Han X.,Hancock T. H., Hansmann-Menzemer S.,Harnew N.,Harrison T.,Hart R.,Hasse C.,Hatch M.,He J., Hecker M.,Heijhoff K.,Heinicke K.,Hennequin A. M.,Hennessy K.,Henry L.,Heuel J.,Hicheur A., Hill D.,Hilton M.,Hopchev P. H.,Hu J.,Hu W.,Huang W.,Hulsbergen W.,Humair T.,Hunter R. J.,Hushchyn M.,Hutchcroft D.,Hynds D.,Ibis P.,Idzik M.,Ilten P.,Inglessi A.,Ivshin K.,Jacobsson R.,Jakobsen S.,Jans E.,Jashal B. K.,Jawahery A.,Jevtic V.,Jiang F.,John M.,Johnson D.,Jones C. R.,Jost B.,Jurik N.,Kandybei S.,Karacson M.,Kariuki J. M.,Kazeev N.,Kecke M.,Keizer F., Kelsey M.,Kenzie M.,Ketel T.,Khanji B.,Kharisova A.,Kim K. E.,Kirn T.,Kirsebom V. S.,Klaver S.,Klimaszewski K.,Koliiev S.,Kondybayeva A.,Konoplyannikov A.,Kopciewicz P.,Kopecna R.,Koppenburg P.,Korolev M.,Kostiuk I.,Kot O.,Kotriakhova S.,Kravchuk L.,Krawczyk R. D.,Kreps M.,Kress F.,Kretzschmar S., Krokovny P.,Krupa W.,Krzemien W.,Kucewicz W.,Kucharczyk M.,Kudryavtsev V.,Kuindersma H. S.,Kunde G. J., Kvaratskheliya T., Lacarrere D.,Lafferty G.,Lai A.,Lancierini D.,Lane J. J., Lanfranchi G.,Langenbruch C.,Lantwin O.,Latham T.,Lazzari F.,Gac R. Le, Lee S. H.,Lefèvre R.,Leflat A.,Leroy O.,Lesiak T.,Leverington B.,Li H.,Li L.,Li X.,Li Y.,Li Z.,Liang X.,Lin T.,Lindner R.,Lisovskyi V.,Liu G.,Liu X.,Loh D.,Loi A.,Castro J. Lomba, Longstaff I., Lopes J. H.,Loustau G.,Lovell G. H.,Lu Y.,Lucchesi D.,Martinez M. Lucio,Luo Y.,Lupato A.,Luppi E.,Lupton O.,Lusiani A.,Lyu X.,Maccolini S.,Machefert F.,Maciuc F.,Macko V.,Mackowiak P.,Maddrell-Mander S.,Mohan L. R. Madhan,Maev O.,Maevskiy A.,Maisuzenko D.,Majewski M. W.,Malde S.,Malecki B.,Malinin A.,Maltsev T.,Malygina H.,Manca G., Mancinelli G.,Escalero R. Manera,Manuzzi D.,Marangotto D.,Maratas J., Marchand J. F., Marconi U.,Mariani S.,Benito C. Marin,Marinangeli M.,Marino P., Marks J.,Marshall P. J., Martellotti G.,Martinazzoli L., Martinelli M.,Santos D. Martinez, Vidal F. Martinez, Massafferri A.,Materok M., Matev R.,Mathad A.,Mathe Z.,Matiunin V.,Matteuzzi C.,Mattioli K. R.,Mauri A.,Maurice E., McCann M.,Mcconnell L., McNab A.,McNulty R.,Mead J. V., Meadows B.,Meaux C.,Meier G.,Meinert N.,Melnychuk D.,Meloni S.,Merk M.,Merli A.,Garcia L. Meyer,Mikhasenko M., Milanes D. A.,Millard E.,Minard M. -N.,Mineev O.,Minzoni L.,Mitchell S. E.,Mitreska B.,Mitzel D. S.,Mödden A., Mogini A.,Moise R. D.,Mombächer T.,Monroy I. A.,Monteil S.,Morandin M.,Morello G., Morello M. J.,Moron J., Morris A. B.,Morris A. G.,Mountain R.,Mu H.,Muheim F.,Mukherjee M.,Mulder M.,Müller D.,Müller K.,Murphy C. H.,Murray D.,Muzzetto P.,Naik P., Nakada T.,Nandakumar R.,Nanut T.,Nasteva I., Needham M.,Neri I.,Neri N., Neubert S.,Neufeld N.,Newcombe R.,Nguyen T. D.,Nguyen-Mau C.,Niel E. M.,Nieswand S.,Nikitin N.,Nolte N. S.,Nunez C.,Oblakowska-Mucha A.,Obraztsov V., Ogilvy S.,O'Hanlon D. P.,Oldeman R.,Onderwater C. J. G.,Osborn J. D.,Ossowska A., Goicochea J. M. Otalora,Ovsiannikova T.,Owen P., Oyanguren A.,Pais P. R.,Pajero T.,Palano A.,Palutan M.,Panshin G.,Papanestis A.,Pappagallo M., Pappalardo L. L.,Pappenheimer C.,Parker W.,Parkes C.,Parkinson C. J.,Passaleva G.,Pastore A.,Patel M.,Patrignani C.,Pearce A.,Pellegrino A.,Altarelli M. Pepe,Perazzini S.,Pereima D., Perret P., Petridis K.,Petrolini A., Petrov A.,Petrucci S.,Petruzzo M.,Pietrzyk B.,Pietrzyk G.,Pili M.,Pinci D.,Pinzino J.,Pisani F.,Piucci A.,Placinta V., Playfer S.,Plews J.,Casasus M. Plo, Polci F.,Lener M. Poli,Poliakova M.,Poluektov A.,Polukhina N.,Polyakov I.,Polycarpo E.,Pomery G. J.,Ponce S.,Popov A., Popov D.,Poslavskii S.,Prasanth K.,Promberger L.,Prouve C.,Pugatch V.,Navarro A. Puig,Pullen H.,Punzi G.,Qian W.,Qin J.,Quagliani R.,Quintana B.,Raab N. V.,Trejo R. I. Rabadan, Rachwal B., Rademacker J. H.,Rama M.,Pernas M. Ramos,Rangel M. S.,Ratnikov F., Raven G.,Reboud M.,Redi F.,Reiss F., Alepuz C. Remon,Ren Z.,Renaudin V.,Ricciardi S.,Richards D. S., Richards S.,Rinnert K.,Robbe P.,Robert A.,Rodrigues A. B.,Rodrigues E., Lopez J. A. Rodriguez, Roehrken M.,Rollings A.,Romanovskiy V.,Lamas M. Romero,Vidal A. Romero, Roth J. D.,Rotondo M.,Rudolph M. S.,Ruf T., Vidal J. Ruiz,Ryzhikov A.,Ryzka J.,Silva J. J. Saborido,Sagidova N.,Sahoo N.,Saitta B.,Gras C. Sanchez,Mayordomo C. Sanchez,Santacesaria R.,Rios C. Santamarina,Santimaria M.,Santovetti E.,Sarpis G.,Sarpis M.,Sarti A.,Satriano C.,Satta A.,Saur M.,Savrina D.,Smead L. G. Scantlebury,Schael S.,Schellenberg M.,Schiller M.,Schindler H.,Schmelling M.,Schmelzer T.,Schmidt B.,Schneider O.,Schopper A.,Schreiner H. F.,Schubiger M.,Schulte S.,Schune M. H.,Schwemmer R.,Sciascia B., Sciubba A.,Sellam S.,Semennikov A.,Sergi A.,Serra N.,Serrano J.,Sestini L.,Seuthe A.,Seyfert P.,Shangase D. M.,Shapkin M.,Shchutska L.,Shears T.,Shekhtman L.,Shevchenko V.,Shmanin E.,Shupperd J. D.,Siddi B. G.,Coutinho R. Silva,de Oliveira L. Silva,Simi G.,Simone S.,Skiba I.,Skidmore N.,Skwarnicki T.,Slater M. W.,Smeaton J. G.,Smetkina A., Smith E.,Smith I. T.,Smith M.,Snoch A.,Soares M.,Lavra L. Soares,Sokoloff M. D.,Soler F. J. P., De Paula B. Souza,Spaan B.,Norella E. Spadaro,Spradlin P.,Stagni F.,Stahl M.,Stahl S.,Stefko P.,Steinkamp O.,Stemmle S.,Stenyakin O.,Stepanova M., Stevens H.,Stone S., Stracka S.,Stramaglia M. E., Straticiuc M., Strokov S.,Sun J.,Sun L.,Sun Y.,Svihra P.,Swientek K.,Szabelski A.,Szumlak T.,Szymanski M.,Taneja S.,Tang Z.,Tekampe T.,Teubert F.,Thomas E.,Thomson K. A.,Tilley M. J.,Tisserand V., T'Jampens S.,Tobin M., Tolk S.,Tomassetti L.,Machado D. Torres,Tou D. Y., Tournefier E.,Traill M., Tran M. T.,Trifonova E.,Trippl C., Tsaregorodtsev A.,Tuci G.,Tully A.,Tuning N.,Ukleja A.,Usachov A.,Ustyuzhanin A.,Uwer U.,Vagner A.,Vagnoni V.,Valassi A.,Valenti G.,van Beuzekom M.,Van Hecke H.,van Herwijnen E.,Van Hulse C. B.,van Veghel M.,Gomez R. Vazquez,Regueiro P. Vazquez,Sierra C. Vázquez,Vecchi S.,Velthuis J. J.,Veltri M.,Venkateswaran A.,Veronesi M.,Vesterinen M.,Barbosa J. V. Viana,Vieira D.,Diaz M. Vieites,Viemann H.,Vilasis-Cardona X.,Vitali G.,Vitkovskiy A.,Vollhardt A.,Bruch D. Vom,Vorobyev A.,Vorobyev V.,Voropaev N.,Waldi R.,Walsh J.,Wang J.,Wang M.,Wang Y.,Wang Z.,Ward D. R., Wark H. M.,Watson N. K.,Websdale D., Weiden A.,Weisser C.,Westhenry B. D. C., White D. J.,Whitehead M.,Wiedner D.,Wilkinson G.,Wilkinson M.,Williams I.,Williams M.,Williams M. R. J., Williams T.,Wilson F. F.,Wislicki W.,Witek M.,Witola L.,Wormser G.,Wotton S. A.,Wu H.,Wyllie K., Xiang Z.,Xiao D., Xie Y.,Xing H.,Xu A.,Xu J.,Xu L.,Xu M.,Xu Q.,Xu Z.,Yang Z.,Yao Y.,Yeomans L. E.,Yin H.,Yu J.,Yuan X.,Yushchenko O.,Zarebski K. A.,Zavertyaev M.,Zdybal M.,Zeng M.,Zhang D.,Zhang L.,Zhang S., Zhang W. C.,Zhang Y.,Zhelezov A.,Zheng Y., Zhou X., Zhou Y.,Zhu X.,Zhukov V.,Zonneveld J. B.,Zucchelli S.

PHYSICAL REVIEW LETTERS（2020）

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Abstract

The Lambda K-+(c)- mass spectrum is studied with a data sample of pp collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 5.6 fb(-1) collected by the LHCb experiment. Three Xi(0)(c) states are observed with a large significance and their masses and natural widths are measured to be m[Xi(c)(2923)(0)] = 2923.04 +/- 0.25 +/- 0.20 +/- 0.14 MeV, Gamma[Xi(c)(2923)(0)] = 7.1 +/- 0.8 +/- 1.8 MeV, m[Xi(c)(2939)(0)] = 2938.55 +/- 0.21 +/- 0.17 +/- 0.14 MeV, Gamma[Xi(c)(2939)(0)] = 10.2 +/- 0.8 +/- 1.1 MeV, m[Xi(c)(2965)(0)] = 2964.88 +/- 0.26 +/- 0.14 +/- 0.14 MeV, Gamma[Xi(c)(2965)(0)] = 14.1 +/- 0.9 +/- 1.3 MeV, where the uncertainties are statistical, systematic, and due to the limited knowledge of the Lambda(+)(c) mass. The Xi(c)(2923)(0) and Xi(c)(2939)(0) baryons are new states. The Xi(c)(2965)(0) state is in the vicinity of the known Xi(c)(2970)(0) baryon; however, their masses and natural widths differ significantly.

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Key words

baryons,<mmlmath xmlnsmml=http//wwww3org/1998/math/mathml

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