ATLAS collaboration (2884 authors)Aguilar-Saavedra, Juan AntonioAmor Dos Santos, Susana PatriciaAnjos, NunoAraque, Juan PedroCantrill, RobertCarvalho, JoãoCastro, Nuno FilipeConde Muiño, PatriciaDa Cunha Sargedas De Sousa, Mario JoseDo Valle Wemans, AndréFiolhais, MiguelGalhardo, BrunoGomes, AgostinhoGonçalo, RicardoJorge, PedroLopes, LourencoMachado Miguens, JoanaMaio, AméliaManeira, JoséMarques, CarlosOnofre, AntónioPalma, AlbertoPedro, RutePina, João AntonioPinto, BelmiroSantos, HelenaSaraiva, JoãoSilva, JoséTavares Delgado, AdemarVeloso, FilipeWolters, Helmut2019-02-042019-02-042014-11-21http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.212004http://hdl.handle.net/10400.26/26636<p>A search for excited states of the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> meson is performed using <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>4.9</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>fb</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of 7 TeV and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>19.2</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>fb</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of 8 TeV <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula> collision data collected by the ATLAS experiment at the LHC. A new state is observed through its hadronic transition to the ground state, with the latter detected in the decay <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The state appears in the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> mass difference distribution with a significance of 5.2 standard deviations. The mass of the observed state is <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>6842</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>MeV</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the first error is statistical and the second is systematic. The mass and decay of this state are consistent with expectations for the second <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>-wave state of the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> meson, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>engjournal article2019-02-04