Observation of a Resonance in B+ -> K+mu(+)mu(-) Decays at Low Recoil

Aaij, R.; Adeva, B.; Adinolfi, M.; Adrover, C.; Affolder, A.; Ajaltouni, Z.; Albrecht, J.; Alessio, F.; Alexander, M.; Ali, S.; Alkhazov, G.; Cartelle, P. A.; Alves, A. A.; Amato, S.; Amerio, S.; Amhis, Y.; Anderlini, L.; Anderson, J.; Andreassen, R.; Andrews, J. E.; Appleby, R. B.; Gutierrez, O. A.; Archilli, F.; Artamonov, A.; Artuso, M.; Aslanides, E.; Auriemma, G.; Baalouch, M.; Bachmann, S.; Back, J. J.; Baesso, C.; Balagura, V.; Baldini, W.; Barlow, R. J.; Barschel, C.; Barsuk, S.; Barter, W.; Bauer, T.; Bay, A.; Beddow, J.; Bedeschi, F.; Bediaga, I.; Belogurov, S.; Belous, K.; Belyaev, I.; Ben Haim, E.; Bencivenni, G.; Benson, S.; Benton, J.; Berezhnoy, A.; Bernet, R.; Bettler, M. O.; Beuzekom, M. v.; Bien, A.; Bifani, S.; Bird, T.; Bizzeti, A.; Bjornstad, P. M.; Blake, T.; Blanc, F.; Blouw, J.; Blusk, S.; Bocci, V.; Bondar, A.; Bondar, N.; Bonivento, W.; Borghi, S.; Borgia, A.; T. J. V.,; Bowen, E.; Bozzi, C.; Brambach, T.; Den, J. v.; Bressieux, J.; Brett, D.; Britsch, M.; Britton, T.; Brook, N. H.; Brown, H.; Burducea, I.; Bursche, A.; Busetto, G.; Buytaert, J.; Cadeddu, S.; Callot, O.; Calvi, M.; Gomez, M. C.; Camboni, A.; Campana, P.; Perez, D. C.; Carbone, A.; Carboni, G.; Cardinale, R.; Cardini, A.; Carranza Mejia, H.; Carson, L.; Akiba, K. C.; Casse, G.; Garcia, L. C.; Cattaneo, M.; Cauet, C.; Cenci, R.; Charles, M.; Charpentier, P.; Chen, P.; Chiapolini, N.; Chrzaszcz, M.; Ciba, K.; Vidal, X. C.; Ciezarek, G.; P. E. L.,; Clemencic, M.; Cliff, H. V.; Closier, J.; Coca, C.; Coco, V.; Cogan, J.; Cogneras, E.; Collins, P.; Comerma Montells, A.; Contu, A.; Cook, A.; Coombes, M.; Coquereau, S.; Corti, G.; Couturier, B.; Cowan, G. A.; Cowie, E.; Craik, D. C.; Cunliffe, S.; Currie, R.; D'Ambrosio, C.; David, P.; P. N. Y.,; Davis, A.; Bonis, I. D.; Bruyn, K. D.; Capua, S. D.; Cian, M. D.; J. M., De; Paula, L. D.; Silva, W. D.; Simone, P. D.; Decamp, D.; Deckenhoff, M.; Buono, L. D.; Deleage, N.; Derkach, D.; Deschamps, O.; Dettori, F.; Canto, A. D.; Dijkstra, H.; Dogaru, M.; Donleavy, S.; Dordei, F.; Suarez, A. D.; Dossett, D.; Dovbnya, A.; Dupertuis, F.; Durante, P.; Dzhelyadin, R.; Dziurda, A.; Dzyuba, A.; Easo, S.; Egede, U.; Egorychev, V.; Eidelman, S.; Eijk, D. V.; Eisenhardt, S.; Eitschberger, U.; Ekelhof, R.; Eklund, L.; Rifai, I. E.; Elsasser, C.; Falabella, A.; Faerber, C.; Fardell, G.; Farinelli, C.; Farry, S.; Ferguson, D.; Albor, V. F.; Rodrigues, F. F.; Ferro Luzzi, M.; Filippov, S.; Fiore, M.; Fitzpatrick, C.; Fontana, M.; Fontanelli, F.; Forty, R.; Francisco, O.; Frank, M.; Frei, C.; Frosini, M.; Furcas, S.; Furfaro, E.; Torreira, A. G.; Galli, D.; Gandelman, M.; Gandini, P.; Gao, Y.; Garofoli, J.; Garosi, P.; Tico, J. G.; Garrido, L.; Gaspar, C.; Gauld, R.; Gersabeck, E.; Gersabeck, M.; Gershon, T.; Ghez, P.; Gibson, V.; Giubega, L.; Gligorov, V. V.; Gobel, C.; Golubkov, D.; Golutvin, A.; Gomes, A.; Gorbounov, P.; Gordon, H.; Gotti, C.; Gandara, M. G.; Diaz, R. G.; L. A. G.,; Grauges, E.; Graziani, G.; Grecu, A.; Greening, E.; Gregson, S.; Griffith, P.; Gruenberg, O.; Gui, B.; Gushchin, E.; Guz, Y.; Gys, T.; Hadjivasiliou, C.; Haefeli, G.; Haen, C.; Haines, S. C.; Hall, S.; Hamilton, B.; Hampson, T.; Hansmann Menzemer, S.; Harnew, N.; Harnew, S. T.; Harrison, J.; Hartmann, T.; He, J.; Head, T.; Heijne, V.; Hennessy, K.; Henrard, P.; J. A. H.,; Herwijnen, E. v.; Hess, M.; Hicheur, A.; Hicks, E.; Hill, D.; Hoballah, M.; Hombach, C.; Hopchev, P.; Hulsbergen, W.; Hunt, P.; Huse, T.; Hussain, N.; Hutchcroft, D.; Hynds, D.; Iakovenko, V.; Idzik, M.; Ilten, P.; Jacobsson, R.; Jaeger, A.; Jans, E.; Jaton, P.; Jawahery, A.; Jing, F.; John, M.; Johnson, D.; Jones, C. R.; Joram, C.; Jost, B.; Kaballo, M.; Kandybei, S.; Kanso, W.; Karacson, M.; Karbach, T. M.; Kenyon, I. R.; Ketel, T.; Keune, A.; Khanji, B.; Kochebina, O.; Komarov, I.; Koopman, R. F.; Koppenburg, P.; Korolev, M.; Kozlinskiy, A.; Kravchuk, L.; Kreplin, K.; Kreps, M.; Krocker, G.; Krokovny, P.; Kruse, F.; Kucharczyk, M.; Kudryavtsev, V.; Kurek, K.; Kvaratskheliya, T.; V. N., La; Lacarrere, D.; Lafferty, G.; Lai, A.; Lambert, D.; Lambert, R. W.; Lanciotti, E.; Lanfranchi, G.; Langenbruch, C.; Latham, T.; Lazzeroni, C.; Gac, R. L.; Leerdam, J. V.; Lees, J. P.; Lefevre, R.; Leflat, A.; Lefrancois, J.; Leo, S.; Leroy, O.; Lesiak, T.; Leverington, B.; Li, Y.; Gioi, L. L.; Liles, M.; Lindner, R.; Linn, C.; Liu, B.; Liu, G.; Lohn, S.; Longstaff, I.; Lopes, J. H.; Lopez March, N.; Lu, H.; Lucchesi, D.; Luisier, J.; Luo, H.; Machefert, F.; Machikhiliyan, I. V.; Maciuc, F.; Maev, O.; Malde, S.; Manca, G.; Mancinelli, G.; Maratas, J.; Marconi, U.; Marino, P.; Maerki, R.; Marks, J.; Martellotti, G.; Martens, A.; Sanchez, A. M.; Martinelli, M.; Santos, D. M.; Tostes, D. M.; Martynov, A.; Massafferri, A.; Matev, R.; Mathe, Z.; Matteuzzi, C.; Maurice, E.; Mazurov, A.; Mccarthy, J.; Mcnab, A.; Mcnulty, R.; Mcskelly, B.; Meadows, B.; Meier, F.; Meissner, M.; Merk, M.; Milanes, D. A.; Minard, M. N.; Rodriguez, J. M.; Monteil, S.; Moran, D.; Morawski, P.; Morda, A.; Morello, MICHAEL JOSEPH; Mountain, R.; Mous, I.; Muheim, F.; Mueller, K.; Muresan, R.; Muryn, B.; Muster, B.; Naik, P.; Nakada, T.; Nandakumar, R.; Nasteva, I.; Needham, M.; Neubert, S.; Neufeld, N.; Nguyen, A. D.; Nguyen, T. D.; Nguyen Mau, C.; Nicol, M.; Niess, V.; Niet, R.; Nikitin, N.; Nikodem, T.; Nomerotski, A.; Novoselov, A.; Oblakowska Mucha, A.; Obraztsov, V.; Oggero, S.; Ogilvy, S.; Okhrimenko, O.; Oldeman, R.; Orlandea, M.; J. M. O.,; Owen, P.; Oyanguren, A.; Pal, B. K.; Palano, A.; Palczewski, T.; Palutan, M.; Panman, J.; Papanestis, A.; Pappagallo, M.; Parkes, C.; Parkinson, C. J.; Passaleva, G.; Patel, G. D.; Patel, M.; Patrick, G. N.; Patrignani, C.; Pavel Nicorescu, C.; Alvarez, A. P.; Pellegrino, A.; Penso, G.; Altarelli, M. P.; Perazzini, S.; Trigo, E. P.; A. P. C.,; Perret, P.; Perrin Terrin, M.; Pescatore, L.; Pesen, E.; Petridis, K.; Petrolini, A.; Phan, A.; Olloqui, E. P.; Pietrzyk, B.; Pilar, T.; Pinci, D.; Playfer, S.; Casasus, M. P.; Polci, F.; Polok, G.; Poluektov, A.; Polycarpo, E.; Popov, A.; Popov, D.; Popovici, B.; Potterat, C.; Powell, A.; Prisciandaro, J.; Pritchard, A.; Prouve, C.; Pugatch, V.; Navarro, A. P.; Punzi, G.; Qian, W.; Rademacker, J. H.; Rakotomiaramanana, B.; Rangel, M. S.; Raniuk, I.; Rauschmayr, N.; Raven, G.; Redford, S.; Reid, M. M.; Dos, A. C.; Ricciardi, S.; Richards, A.; Rinnert, K.; Molina, V. R.; D. A. R.,; Robbe, P.; Roberts, D. A.; Rodrigues, E.; Perez, P. R.; Roiser, S.; Romanovsky, V.; Vidal, A. R.; Rouvinet, J.; Ruf, T.; Ruffini, F.; Ruiz, H.; Valls, P. R.; Sabatino, G.; J. J. S.,; Sagidova, N.; Sail, P.; Saitta, B.; Guimaraes, V. S.; Sedes, B. S.; Sannino, M.; Santacesaria, R.; Rios, C. S.; Santovetti, E.; Sapunov, M.; Sarti, A.; Satriano, C.; Satta, A.; Savrie, M.; Savrina, D.; Schaack, P.; Schiller, M.; Schindler, H.; Schlupp, M.; Schmelling, M.; Schmidt, B.; Schneider, O.; Schopper, A.; Schune, M. H.; Schwemmer, R.; Sciascia, B.; Sciubba, A.; Seco, M.; Semennikov, A.; Senderowska, K.; Sepp, I.; Serra, N.; Serrano, J.; Seyfert, P.; Shapkin, M.; Shapoval, I.; Shatalov, P.; Shcheglov, Y.; Shears, T.; Shekhtman, L.; Shevchenko, O.; Shevchenko, V.; Shires, A.; Coutinho, R. S.; Sirendi, M.; Skidmore, N.; Skwarnicki, T.; Smith, N. A.; Smith, E.; Smith, J.; Smith, M.; Sokoloff, M. D.; F. J. P.,; Soomro, F.; Souza, D.; B. S., De; Spaan, B.; Sparkes, A.; Spradlin, P.; Stagni, F.; Stahl, S.; Steinkamp, O.; Stevenson, S.; Stoica, S.; Stone, S.; Storaci, B.; Straticiuc, M.; Straumann, U.; Subbiah, V. K.; Sun, L.; Swientek, S.; Syropoulos, V.; Szczekowski, M.; Szczypka, P.; Szumlak, T.; T'Jampens, S.; Teklishyn, M.; Teodorescu, E.; Teubert, F.; Thomas, C.; Thomas, E.; Tilburg, J. v.; Tisserand, V.; Tobin, M.; Tolk, S.; Tonelli, D.; Topp Joergensen, S.; Torr, N.; Tournefier, E.; Tourneur, S.; Tran, M. T.; Tresch, M.; Tsaregorodtsev, A.; Tsopelas, P.; Tuning, N.; Garcia, M. U.; Ukleja, A.; Urner, D.; Ustyuzhanin, A.; Uwer, U.; Vagnoni, V.; Valenti, G.; Vallier, A.; Dijk, M. V.; Gomez, R. V.; Regueiro, P. V.; Sierra, C. V.; Vecchi, S.; Velthuis, J. J.; Veltri, M.; Veneziano, G.; Vesterinen, M.; Viaud, B.; Vieira, D.; Vilasis Cardona, X.; Vollhardt, A.; Volyanskyy, D.; Voong, D.; Vorobyev, A.; Vorobyev, V.; Voss, C.; Voss, H.; Waldi, R.; Wallace, C.; Wallace, R.; Wandernoth, S.; Wang, J.; Ward, D. R.; Watson, N. K.; Webber, A. D.; Websdale, D.; Whitehead, M.; Wicht, J.; Wiechczynski, J.; Wiedner, D.; Wiggers, L.; Wilkinson, G.; Williams, M. P.; Williams, M.; Wilson, F. F.; Wimberley, J.; Wishahi, J.; Wislicki, W.; Witek, M.; Wotton, S. A.; Wright, S.; Wu, S.; Wyllie, K.; Xie, Y.; Xing, Z.; Yang, Z.; Young, R.; Yuan, X.; Yushchenko, O.; Zangoli, M.; Zavertyaev, M.; Zhang, F.; Zhang, L.; Zhang, W. C.; Zhang, Y.; Zhelezov, A.; Zhokhov, A.; Zhong, L.; Zvyagin, A.

doi:10.1103/PhysRevLett.111.112003

A broad peaking structure is observed in the dimuon spectrum of B+ -> K+mu(+)mu(-) decays in the kinematic region where the kaon has a low recoil against the dimuon system. The structure is consistent with interference between the B+ -> K+mu(+)mu(-) decay and a resonance and has a statistical significance exceeding six standard deviations. The mean and width of the resonance are measured to be 4191(-8)(+9) MeV/c(2) and 65(-16)(+22) MeV/c(2), respectively, where the uncertainties include statistical and systematic contributions. These measurements are compatible with the properties of the psi(4160) meson. First observations of both the decay B+ -> psi(4160)K+ and the subsequent decay psi(4160) -> mu(+)mu(-) are reported. The resonant decay and the interference contribution make up 20% of the yield for dimuon masses above 3770 MeV/c(2). This contribution is larger than theoretical estimates.