First observations of the rare decays $B^+\!\rightarrow K^+\pi^+\pi^-\mu^+\mu^-$ and $B^+\!\rightarrow\phi K^+\mu^+\mu^-$
R. Aaij
,
Y. Amhis
(1)
,
S. Barsuk
(1)
,
M. Borsato
(1)
,
O. Kochebina
(1)
,
J. Lefrançois
(1)
,
F. Machefert
(1)
,
A. Martin Sanchez
(1)
,
M. Nicol
(1)
,
P. Robbe
(1)
,
M.-H. Schune
(1)
,
M. Teklishyn
(1)
,
A. Vallier
(1)
,
B. Viaud
(1)
,
Ziad Zj Ajaltouni
(2)
,
M. Baalouch
(2)
,
E. Cogneras
(2)
,
O. Deschamps
(2)
,
I. El Rifai
(2)
,
M. Grabalosa Gándara
(2)
,
Pierre Henrard
(2)
,
M. Hoballah
(2)
,
R. Lefèvre
(2)
,
J. Maratas
(2)
,
S. Monteil
(2)
,
V. Niess
(2)
,
Pascal Perret
(2)
,
Diego Alejandro Roa Romero
(2)
,
S. Akar
(3)
,
E. Aslanides
(3)
,
J. Cogan
(3)
,
W. Kanso
(3)
,
R. Legac
(3)
,
O. Leroy
(3)
,
G. Mancinelli
(3)
,
A. Mordà
(3, 4)
,
M. Perrin-Terrin
(3)
,
J. Serrano
(3)
,
A. Tsaregorodtsev
(3)
,
L. Beaucourt
(5)
,
M. Chefdeville
(5)
,
D. Decamp
(5)
,
N. Déléage
(5)
,
Ph. Ghez
(5)
,
J.-P. Lees
(5)
,
J.F. Marchand
(5)
,
M.-N. Minard
(5)
,
B. Pietrzyk
(5)
,
W. Qian
(5)
,
S. t'Jampens
(5)
,
V. Tisserand
(5)
,
E. Tournefier
(5)
R. Aaij
- Fonction : Auteur
Ziad Zj Ajaltouni
- Fonction : Auteur
- PersonId : 903794
E. Cogneras
- Fonction : Auteur
- PersonId : 743220
- IdHAL : eric-cogneras
- ORCID : 0000-0002-8933-9427
O. Deschamps
- Fonction : Auteur
- PersonId : 12089
- IdHAL : olivier-deschamps
- ORCID : 0000-0002-7047-6042
- IdRef : 161447368
Pierre Henrard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 829303
M. Hoballah
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1174785
- IdHAL : mostafa-adam-hoballah-hobart
Pascal Perret
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739797
- IdHAL : pascal-perret
- ORCID : 0000-0002-5732-4343
Diego Alejandro Roa Romero
- Fonction : Auteur
- PersonId : 769524
- IdRef : 172096839
J. Cogan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750510
- IdHAL : julien-cogan
- ORCID : 0000-0001-7194-7566
- IdRef : 078779014
O. Leroy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171866
- IdHAL : olivier-leroy
- ORCID : 0000-0002-2589-240X
- IdRef : 169871835
M. Perrin-Terrin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741779
- IdHAL : perrin-terrin
- ORCID : 0000-0002-3568-1956
- IdRef : 179269666
J. Serrano
- Fonction : Auteur
- PersonId : 175327
- IdHAL : justine-serrano
- ORCID : 0000-0003-2489-7812
- IdRef : 127525521
M. Chefdeville
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741874
- IdHAL : maximilien-chefdeville
- ORCID : 0000-0002-6553-6493
S. t'Jampens
- Fonction : Auteur
- PersonId : 736045
- IdHAL : stephane-tjampens
- ORCID : 0000-0003-4249-6641
Résumé
First observations of the rare decays $B^+\rightarrow K^+\pi^+\pi^-\mu^+\mu^-$ and $B^+\rightarrow \phi K^+\mu^+\mu^-$ are presented using data corresponding to an integrated luminosity of $3.0\,\mbox{fb}^{-1}$, collected by the LHCb experiment at centre-of-mass energies of $7$ and $8\mathrm{\,TeV}$. The branching fractions of the decays are \begin{eqnarray*} \mathcal{B}(B^+\rightarrow K^+\pi^+\pi^-\mu^+\mu^-) &=& (4.36\,^{+0.29}_{-0.27}\,\mathrm{(stat)}\pm 0.21\,\mathrm{(syst)}\pm0.18\,\mathrm{(norm)})\times10^{-7},\\ \mathcal{B}(B^+\rightarrow\phi K^+\mu^+\mu^-) &=& (0.82 \,^{+0.19}_{-0.17}\,\mathrm{(stat)}\,^{+0.10}_{-0.04}\,\mathrm{(syst)}\pm0.27\,\mathrm{(norm)}) \times10^{-7},\end{eqnarray*} where the uncertainties are statistical, systematic, and due to the uncertainty on the branching fractions of the normalisation modes. A measurement of the differential branching fraction in bins of the invariant mass squared of the dimuon system is also presented for the decay $B^+\rightarrow K^+\pi^+\pi^-\mu^{+}\mu^{-}$.