Phys. Rev. D
72,
052004
(2005)
[17 pages]
Measurements of the B→Xsγ branching fraction and photon spectrum from a sum of exclusive final states
B. Aubert et al. BABAR Collaboration
Show All Authors/Affiliations
Hide All Authors/Affiliations
B. Aubert1, R. Barate1, D. Boutigny1, F. Couderc1, Y. Karyotakis1, J. P. Lees1, V. Poireau1, V. Tisserand1, A. Zghiche1, E. Grauges2, A. Palano3, M. Pappagallo3, A. Pompili3, J. C. Chen4, N. D. Qi4, G. Rong4, P. Wang4, Y. S. Zhu4, G. Eigen5, I. Ofte5, B. Stugu5, G. S. Abrams6, M. Battaglia6, A. B. Breon6, D. N. Brown6, J. Button-Shafer6, R. N. Cahn6, E. Charles6, C. T. Day6, M. S. Gill6, A. V. Gritsan6, Y. Groysman6, R. G. Jacobsen6, R. W. Kadel6, J. Kadyk6, L. T. Kerth6, Yu. G. Kolomensky6, G. Kukartsev6, G. Lynch6, L. M. Mir6, P. J. Oddone6, T. J. Orimoto6, M. Pripstein6, N. A. Roe6, M. T. Ronan6, W. A. Wenzel6, M. Barrett7, K. E. Ford7, T. J. Harrison7, A. J. Hart7, C. M. Hawkes7, S. E. Morgan7, A. T. Watson7, M. Fritsch8, K. Goetzen8, T. Held8, H. Koch8, B. Lewandowski8, M. Pelizaeus8, K. Peters8, T. Schroeder8, M. Steinke8, J. T. Boyd9, J. P. Burke9, N. Chevalier9, W. N. Cottingham9, T. Cuhadar-Donszelmann10, B. G. Fulsom10, C. Hearty10, N. S. Knecht10, T. S. Mattison10, J. A. McKenna10, A. Khan11, P. Kyberd11, M. Saleem11, L. Teodorescu11, A. E. Blinov12, V. E. Blinov12, A. D. Bukin12, V. P. Druzhinin12, V. B. Golubev12, E. A. Kravchenko12, A. P. Onuchin12, S. I. Serednyakov12, Yu. I. Skovpen12, E. P. Solodov12, A. N. Yushkov12, D. Best13, M. Bondioli13, M. Bruinsma13, M. Chao13, S. Curry13, I. Eschrich13, D. Kirkby13, A. J. Lankford13, P. Lund13, M. Mandelkern13, R. K. Mommsen13, W. Roethel13, D. P. Stoker13, C. Buchanan14, B. L. Hartfiel14, A. J. R. Weinstein14, S. D. Foulkes15, J. W. Gary15, O. Long15, B. C. Shen15, K. Wang15, L. Zhang15, D. del Re16, H. K. Hadavand16, E. J. Hill16, D. B. MacFarlane16, H. P. Paar16, S. Rahatlou16, V. Sharma16, J. W. Berryhill17, C. Campagnari17, A. Cunha17, B. Dahmes17, T. M. Hong17, M. A. Mazur17, J. D. Richman17, W. Verkerke17, T. W. Beck18, A. M. Eisner18, C. J. Flacco18, C. A. Heusch18, J. Kroseberg18, W. S. Lockman18, G. Nesom18, T. Schalk18, B. A. Schumm18, A. Seiden18, P. Spradlin18, D. C. Williams18, M. G. Wilson18, J. Albert19, E. Chen19, G. P. Dubois-Felsmann19, A. Dvoretskii19, D. G. Hitlin19, I. Narsky19, T. Piatenko19, F. C. Porter19, A. Ryd19, A. Samuel19, R. Andreassen20, S. Jayatilleke20, G. Mancinelli20, B. T. Meadows20, M. D. Sokoloff20, F. Blanc21, P. Bloom21, S. Chen21, W. T. Ford21, J. F. Hirschauer21, A. Kreisel21, U. Nauenberg21, A. Olivas21, P. Rankin21, W. O. Ruddick21, J. G. Smith21, K. A. Ulmer21, S. R. Wagner21, J. Zhang21, A. Chen22, E. A. Eckhart22, A. Soffer22, W. H. Toki22, R. J. Wilson22, Q. Zeng22, D. Altenburg23, E. Feltresi23, A. Hauke23, B. Spaan23, T. Brandt24, J. Brose24, M. Dickopp24, V. Klose24, H. M. Lacker24, R. Nogowski24, S. Otto24, A. Petzold24, G. Schott24, J. Schubert24, K. R. Schubert24, R. Schwierz24, J. E. Sundermann24, D. Bernard25, G. R. Bonneaud25, P. Grenier25, S. Schrenk25, Ch. Thiebaux25, G. Vasileiadis25, M. Verderi25, D. J. Bard26, P. J. Clark26, W. Gradl26, F. Muheim26, S. Playfer26, Y. Xie26, M. Andreotti27, V. Azzolini27, D. Bettoni27, C. Bozzi27, R. Calabrese27, G. Cibinetto27, E. Luppi27, M. Negrini27, L. Piemontese27, F. Anulli28, R. Baldini-Ferroli28, A. Calcaterra28, R. de Sangro28, G. Finocchiaro28, P. Patteri28, I. M. Peruzzi28,*, M. Piccolo28, A. Zallo28, A. Buzzo29, R. Capra29, R. Contri29, M. Lo Vetere29, M. Macri29, M. R. Monge29, S. Passaggio29, C. Patrignani29, E. Robutti29, A. Santroni29, S. Tosi29, G. Brandenburg30, K. S. Chaisanguanthum30, M. Morii30, E. Won30, J. Wu30, R. S. Dubitzky31, U. Langenegger31, J. Marks31, S. Schenk31, U. Uwer31, W. Bhimji32, D. A. Bowerman32, P. D. Dauncey32, U. Egede32, R. L. Flack32, J. R. Gaillard32, G. W. Morton32, J. A. Nash32, M. B. Nikolich32, G. P. Taylor32, W. P. Vazquez32, M. J. Charles33, W. F. Mader33, U. Mallik33, A. K. Mohapatra33, J. Cochran34, H. B. Crawley34, V. Eyges34, W. T. Meyer34, S. Prell34, E. I. Rosenberg34, A. E. Rubin34, J. Yi34, N. Arnaud35, M. Davier35, X. Giroux35, G. Grosdidier35, A. Höcker35, F. Le Diberder35, V. Lepeltier35, A. M. Lutz35, A. Oyanguren35, T. C. Petersen35, M. Pierini35, S. Plaszczynski35, S. Rodier35, P. Roudeau35, M. H. Schune35, A. Stocchi35, G. Wormser35, C. H. Cheng36, D. J. Lange36, M. C. Simani36, D. M. Wright36, A. J. Bevan37, C. A. Chavez37, I. J. Forster37, J. R. Fry37, E. Gabathuler37, R. Gamet37, K. A. George37, D. E. Hutchcroft37, R. J. Parry37, D. J. Payne37, K. C. Schofield37, C. Touramanis37, C. M. Cormack38, F. Di Lodovico38, W. Menges38, R. Sacco38, C. L. Brown39, G. Cowan39, H. U. Flaecher39, M. G. Green39, D. A. Hopkins39, P. S. Jackson39, T. R. McMahon39, S. Ricciardi39, F. Salvatore39, D. Brown40, C. L. Davis40, J. Allison41, N. R. Barlow41, R. J. Barlow41, C. L. Edgar41, M. C. Hodgkinson41, M. P. Kelly41, G. D. Lafferty41, M. T. Naisbit41, J. C. Williams41, C. Chen42, W. D. Hulsbergen42, A. Jawahery42, D. Kovalskyi42, C. K. Lae42, D. A. Roberts42, G. Simi42, G. Blaylock43, C. Dallapiccola43, S. S. Hertzbach43, R. Kofler43, V. B. Koptchev43, X. Li43, T. B. Moore43, S. Saremi43, H. Staengle43, S. Willocq43, R. Cowan44, K. Koeneke44, G. Sciolla44, S. J. Sekula44, M. Spitznagel44, F. Taylor44, R. K. Yamamoto44, H. Kim45, P. M. Patel45, S. H. Robertson45, A. Lazzaro46, V. Lombardo46, F. Palombo46, J. M. Bauer47, L. Cremaldi47, V. Eschenburg47, R. Godang47, R. Kroeger47, J. Reidy47, D. A. Sanders47, D. J. Summers47, H. W. Zhao47, S. Brunet48, D. Côté48, P. Taras48, B. Viaud48, H. Nicholson49, N. Cavallo50,†, G. De Nardo50, F. Fabozzi50,†, C. Gatto50, L. Lista50, D. Monorchio50, P. Paolucci50, D. Piccolo50, C. Sciacca50, M. Baak51, H. Bulten51, G. Raven51, H. L. Snoek51, L. Wilden51, C. P. Jessop52, J. M. LoSecco52, T. Allmendinger53, G. Benelli53, K. K. Gan53, K. Honscheid53, D. Hufnagel53, P. D. Jackson53, H. Kagan53, R. Kass53, T. Pulliam53, A. M. Rahimi53, R. Ter-Antonyan53, Q. K. Wong53, J. Brau54, R. Frey54, O. Igonkina54, M. Lu54, C. T. Potter54, N. B. Sinev54, D. Strom54, J. Strube54, E. Torrence54, F. Galeazzi55, M. Margoni55, M. Morandin55, M. Posocco55, M. Rotondo55, F. Simonetto55, R. Stroili55, C. Voci55, M. Benayoun56, H. Briand56, J. Chauveau56, P. David56, L. Del Buono56, Ch. de la Vaissière56, O. Hamon56, M. J. J. John56, Ph. Leruste56, J. Malclès56, J. Ocariz56, L. Roos56, G. Therin56, P. K. Behera57, L. Gladney57, Q. H. Guo57, J. Panetta57, M. Biasini58, R. Covarelli58, S. Pacetti58, M. Pioppi58, C. Angelini59, G. Batignani59, S. Bettarini59, F. Bucci59, G. Calderini59, M. Carpinelli59, R. Cenci59, F. Forti59, M. A. Giorgi59, A. Lusiani59, G. Marchiori59, M. Morganti59, N. Neri59, E. Paoloni59, M. Rama59, G. Rizzo59, J. Walsh59, M. Haire60, D. Judd60, D. E. Wagoner60, J. Biesiada61, N. Danielson61, P. Elmer61, Y. P. Lau61, C. Lu61, J. Olsen61, A. J. S. Smith61, A. V. Telnov61, F. Bellini62, G. Cavoto62, A. D’Orazio62, E. Di Marco62, R. Faccini62, F. Ferrarotto62, F. Ferroni62, M. Gaspero62, L. Li Gioi62, M. A. Mazzoni62, S. Morganti62, G. Piredda62, F. Polci62, F. Safai Tehrani62, C. Voena62, H. Schröder63, G. Wagner63, R. Waldi63, T. Adye64, N. De Groot64, B. Franek64, G. P. Gopal64, E. O. Olaiya64, F. F. Wilson64, R. Aleksan65, S. Emery65, A. Gaidot65, S. F. Ganzhur65, P.-F. Giraud65, G. Graziani65, G. Hamel de Monchenault65, W. Kozanecki65, M. Legendre65, G. W. London65, B. Mayer65, G. Vasseur65, Ch. Yèche65, M. Zito65, M. V. Purohit66, A. W. Weidemann66, J. R. Wilson66, F. X. Yumiceva66, T. Abe67, M. T. Allen67, D. Aston67, N. van Bakel67, R. Bartoldus67, N. Berger67, A. M. Boyarski67, O. L. Buchmueller67, R. Claus67, J. P. Coleman67, M. R. Convery67, M. Cristinziani67, J. C. Dingfelder67, D. Dong67, J. Dorfan67, D. Dujmic67, W. Dunwoodie67, S. Fan67, R. C. Field67, T. Glanzman67, S. J. Gowdy67, T. Hadig67, V. Halyo67, C. Hast67, T. Hryn’ova67, W. R. Innes67, M. H. Kelsey67, P. Kim67, M. L. Kocian67, D. W. G. S. Leith67, J. Libby67, S. Luitz67, V. Luth67, H. L. Lynch67, H. Marsiske67, R. Messner67, D. R. Muller67, C. P. O’Grady67, V. E. Ozcan67, A. Perazzo67, M. Perl67, B. N. Ratcliff67, A. Roodman67, A. A. Salnikov67, R. H. Schindler67, J. Schwiening67, A. Snyder67, J. Stelzer67, D. Su67, M. K. Sullivan67, K. Suzuki67, S. Swain67, J. M. Thompson67, J. Va’vra67, M. Weaver67, W. J. Wisniewski67, M. Wittgen67, D. H. Wright67, A. K. Yarritu67, K. Yi67, C. C. Young67, P. R. Burchat68, A. J. Edwards68, S. A. Majewski68, B. A. Petersen68, C. Roat68, M. Ahmed69, S. Ahmed69, M. S. Alam69, J. A. Ernst69, M. A. Saeed69, F. R. Wappler69, S. B. Zain69, W. Bugg70, M. Krishnamurthy70, S. M. Spanier70, R. Eckmann71, J. L. Ritchie71, A. Satpathy71, R. F. Schwitters71, J. M. Izen72, I. Kitayama72, X. C. Lou72, S. Ye72, F. Bianchi73, M. Bona73, F. Gallo73, D. Gamba73, M. Bomben74, L. Bosisio74, C. Cartaro74, F. Cossutti74, G. Della Ricca74, S. Dittongo74, S. Grancagnolo74, L. Lanceri74, L. Vitale74, F. Martinez-Vidal75, R. S. Panvini76,‡, Sw. Banerjee77, B. Bhuyan77, C. M. Brown77, D. Fortin77, K. Hamano77, R. Kowalewski77, J. M. Roney77, R. J. Sobie77, J. J. Back78, P. F. Harrison78, T. E. Latham78, G. B. Mohanty78, H. R. Band79, X. Chen79, B. Cheng79, S. Dasu79, M. Datta79, A. M. Eichenbaum79, K. T. Flood79, M. Graham79, J. J. Hollar79, J. R. Johnson79, P. E. Kutter79, H. Li79, R. Liu79, B. Mellado79, A. Mihalyi79, Y. Pan79, R. Prepost79, P. Tan79, J. H. von Wimmersperg-Toeller79, S. L. Wu79, Z. Yu79, and H. Neal80 (BABAR Collaboration)
1Laboratoire de Physique des Particules, F-74941 Annecy-le-Vieux, France
2IFAE, Universitat Autonoma de Barcelona, E-08193 Bellaterra, Barcelona, Spain
3Università di Bari, Dipartimento di Fisica and INFN, I-70126 Bari, Italy
4Institute of High Energy Physics, Beijing 100039, China
5University of Bergen, Institute of Physics, N-5007 Bergen, Norway
6Lawrence Berkeley National Laboratory and University of California, Berkeley, California 94720, USA
7University of Birmingham, Birmingham, B15 2TT, United Kingdom
8Ruhr Universität Bochum, Institut für Experimentalphysik 1, D-44780 Bochum, Germany
9University of Bristol, Bristol BS8 1TL, United Kingdom
10University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada V6T 1Z1
11Brunel University, Uxbridge, Middlesex UB8 3PH, United Kingdom
12Budker Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk 630090, Russia
13University of California at Irvine, Irvine, California 92697, USA
14University of California at Los Angeles, Los Angeles, California 90024, USA
15University of California at Riverside, Riverside, California 92521, USA
16University of California at San Diego, La Jolla, California 92093, USA
17University of California at Santa Barbara, Santa Barbara, California 93106, USA
18University of California at Santa Cruz, Institute for Particle Physics, Santa Cruz, California 95064, USA
19California Institute of Technology, Pasadena, California 91125, USA
20University of Cincinnati, Cincinnati, Ohio 45221, USA
21University of Colorado, Boulder, Colorado 80309, USA
22Colorado State University, Fort Collins, Colorado 80523, USA
23Universität Dortmund, Institut fur Physik, D-44221 Dortmund, Germany
24Technische Universität Dresden, Institut für Kern- und Teilchenphysik, D-01062 Dresden, Germany
25Ecole Polytechnique, LLR, F-91128 Palaiseau, France
26University of Edinburgh, Edinburgh EH9 3JZ, United Kingdom
27Università di Ferrara, Dipartimento di Fisica and INFN, I-44100 Ferrara, Italy
28Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN, I-00044 Frascati, Italy
29Università di Genova, Dipartimento di Fisica and INFN, I-16146 Genova, Italy
30Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA
31Universität Heidelberg, Physikalisches Institut, Philosophenweg 12, D-69120 Heidelberg, Germany
32Imperial College London, London SW7 2AZ, United Kingdom
33University of Iowa, Iowa City, Iowa 52242, USA
34Iowa State University, Ames, Iowa 50011-3160, USA
35Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire, F-91898 Orsay, France
36Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
37University of Liverpool, Liverpool L69 72E, United Kingdom
38Queen Mary, University of London, London E1 4NS, United Kingdom
39University of London, Royal Holloway and Bedford New College, Egham, Surrey TW20 0EX, United Kingdom
40University of Louisville, Louisville, Kentucky 40292, USA
41University of Manchester, Manchester M13 9PL, United Kingdom
42University of Maryland, College Park, Maryland 20742, USA
43University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts 01003, USA
44Massachusetts Institute of Technology, Laboratory for Nuclear Science, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
45McGill University, Montréal, Québec, Canada H3A 2T8
46Università di Milano, Dipartimento di Fisica and INFN, I-20133 Milano, Italy
47University of Mississippi, University, Mississippi 38677, USA
48Université de Montréal, Laboratoire René J. A. Lévesque, Montréal, Québec, Canada H3C 3J7
49Mount Holyoke College, South Hadley, Massachusetts 01075, USA
50Università di Napoli Federico II, Dipartimento di Scienze Fisiche and INFN, I-80126, Napoli, Italy
51NIKHEF, National Institute for Nuclear Physics and High Energy Physics, NL-1009 DB Amsterdam, The Netherlands
52University of Notre Dame, Notre Dame, Indiana 46556, USA
53The Ohio State University, Columbus, Ohio 43210, USA
54University of Oregon, Eugene, Oregon 97403, USA
55Università di Padova, Dipartimento di Fisica and INFN, I-35131 Padova, Italy
56Universités Paris VI et VII, Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Energies, F-75252 Paris, France
57University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA
58Università di Perugia, Dipartimento di Fisica and INFN, I-06100 Perugia, Italy
59Università di Pisa, Dipartimento di Fisica, Scuola Normale Superiore and INFN, I-56127 Pisa, Italy
60Prairie View A&M University, Prairie View, Texas 77446, USA
61Princeton University, Princeton, New Jersey 08544, USA
62Università di Roma La Sapienza, Dipartimento di Fisica and INFN, I-00185 Roma, Italy
63Universität Rostock, D-18051 Rostock, Germany
64Rutherford Appleton Laboratory, Chilton, Didcot, Oxon, OX11 0QX, United Kingdom
65DSM/Dapnia, CEA/Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
66University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
67Stanford Linear Accelerator Center, Stanford, California 94309, USA
68Stanford University, Stanford, California 94305-4060, USA
69State University of New York, Albany, New York 12222, USA
70University of Tennessee, Knoxville, Tennessee 37996, USA
71University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712, USA
72University of Texas at Dallas, Richardson, Texas 75083, USA
73Università di Torino, Dipartimento di Fisica Sperimentale and INFN, I-10125 Torino, Italy
74Università di Trieste, Dipartimento di Fisica and INFN, I-34127 Trieste, Italy
75IFIC, Universitat de Valencia-CSIC, E-46071 Valencia, Spain
76Vanderbilt University, Nashville, Tennessee 37235, USA
77University of Victoria, Victoria, British Columbia, Canada V8W 3P6
78Department of Physics, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, United Kingdom
79University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
80Yale University, New Haven, Connecticut 06511, USA
Received 31 July 2005; published 14 September 2005
Using 88.9 million BB̅ events collected by the BABAR detector at the Υ(4S), we measure the branching fraction for the radiative penguin process B→Xsγ from the sum of 38 exclusive final states. The inclusive branching fraction above a minimum photon energy Eγ>1.9 GeV is B(b→sγ)=(3.27±0.18(stat)-0.40+0.55(syst)-0.09+0.04(theory))×10-4. We also measure the isospin asymmetry between B-→Xsu̅ γ and B̅ 0→Xsd̅ γ to be Δ0-=-0.006±0.058(stat)±0.009(syst)±0.024(B̅ 0/B-). The photon energy spectrum is measured in the B rest frame, from which moments are derived for different values of the minimum photon energy. We present fits to the photon spectrum and moments which give the heavy-quark parameters mb and μπ2. The fitted parameters are consistent with those obtained from semileptonic B→Xcℓν decays, and are useful inputs for the extraction of |Vub| from measurements of semileptonic B→Xuℓν decays.
© 2005 The American Physical Society
URL:
http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.72.052004
DOI:
10.1103/PhysRevD.72.052004
PACS:
13.35.Dx, 11.30.Hv, 14.60.Fg
*Also with Università di Perugia, Dipartimento di Fisica, Perugia, Italy. †Also with Università della Basilicata, Potenza, Italy. ‡Deceased.
|
|
