Measurement of the ratio of prompt χ c to J/ψ production in pp collisions at √s=7 TeV

Aaij, R.; Abellan Beteta, C.; Adeva, B.; Adinolfi, M.; Adrover, C.; Affolder, A.; Ajaltouni, Z.; Albrecht, J.; Alessio, F.; Alexander, M.; Ali, S.; Alkhazov, G.; Alvarez Cartelle, P.; Alves, A. A.; Amato, S.; Amhis, Y.; Anderson, J.; Appleby, R. B.; Aquines Gutierrez, O.; Archilli, F.; Arrabito, L.; Artamonov, A.; Artuso, M.; Aslanides, E.; Auriemma, G.; Bachmann, S.; Back, J. J.; Balagura, V.; Baldini, W.; Barlow, R. J.; Barschel, C.; Barsuk, S.; Barter, W.; Bates, A.; Bauer, C.; Bauer, T.; Bay, A.; Bediaga, I.; Belogurov, S.; Belous, K.; Belyaev, I.; Ben Haim, E.; Benayoun, M.; Bencivenni, G.; Benson, S.; Benton, J.; Bernet, R.; Bettler, M. O.; van Beuzekom, M.; Bien, A.; Bifani, S.; Bird, T.; Bizzeti, A.; Bjørnstad, P. M.; Blake, T.; Blanc, F.; Blanks, C.; Blouw, J.; Blusk, S.; Bobrov, A.; Bocci, V.; Bondar, A.; Bondar, N.; Bonivento, W.; Borghi, S.; Borgia, A.; Bowcock, T. J. V.; Bozzi, C.; Brambach, T.; van den Brand, J.; Bressieux, J.; Brett, D.; Britsch, M.; Britton, T.; Brook, N. H.; Brown, H.; de Bruyn, K.; Büchler Germann, A.; Burducea, I.; Bursche, A.; Buytaert, J.; Cadeddu, S.; Callot, O.; Calvi, M.; Calvo Gomez, M.; Camboni, A.; Campana, P.; Carbone, A.; Carboni, G.; Cardinale, R.; Cardini, A.; Carson, L.; Carvalho Akiba, K.; Casse, G.; Cattaneo, M.; Cauet, C.; Charles, M.; Charpentier, P.; Chiapolini, N.; Ciba, K.; Cid Vidal, X.; Ciezarek, G.; Clarke, P. E. L.; Clemencic, M.; Cliff, H. V.; Closier, J.; Coca, C.; Coco, V.; Cogan, J.; Collins, P.; Comerma Montells, A.; Contu, A.; Cook, A.; Coombes, M.; Corti, G.; Couturier, B.; Cowan, G. A.; Currie, R.; D'Ambrosio, C.; David, P.; David, P. N. Y.; De Bonis, I.; De Capua, S.; De Cian, M.; De Lorenzi, F.; De Miranda, J. M.; De Paula, L.; De Simone, P.; Decamp, D.; Deckenhoff, M.; Degaudenzi, H.; Del Buono, L.; Deplano, C.; Derkach, D.; Deschamps, O.; Dettori, F.; Dickens, J.; Dijkstra, H.; Diniz Batista, P.; Domingo Bonal, F.; Donleavy, S.; Dordei, F.; Dosil Suárez, A.; Dossett, D.; Dovbnya, A.; Dupertuis, F.; Dzhelyadin, R.; Dziurda, A.; Easo, S.; Egede, U.; Egorychev, V.; Eidelman, S.; van Eijk, D.; Eisele, F.; Eisenhardt, S.; Ekelhof, R.; Eklund, L.; Elsasser, C.; Elsby, D.; Esperante Pereira, D.; Falabella, A.; Färber, C.; Fardell, G.; Farinelli, C.; Farry, S.; Fave, V.; Fernandez Albor, V.; Ferro Luzzi, M.; Filippov, S.; Fitzpatrick, C.; Fontana, M.; Fontanelli, F.; Forty, R.; Francisco, O.; Frank, M.; Frei, C.; Frosini, M.; Furcas, S.; Gallas Torreira, A.; Galli, D.; Gandelman, M.; Gandini, P.; Gao, Y.; Garnier, J. C.; Garofoli, J.; Garra Tico, J.; Garrido, L.; Gascon, D.; Gaspar, C.; Gauld, R.; Gauvin, N.; Gersabeck, M.; Gershon, T.; Ghez, P.; Gibson, V.; Gligorov, V. V.; Göbel, C.; Golubkov, D.; Golutvin, A.; Gomes, A.; Gordon, H.; Grabalosa Gándara, M.; Graciani Diaz, R.; Granado Cardoso, L. A.; Graugés, E.; Graziani, G.; Grecu, A.; Greening, E.; Gregson, S.; Gui, B.; Gushchin, E.; Guz, Y.; Gys, T.; Hadjivasiliou, C.; Haefeli, G.; Haen, C.; Haines, S. C.; Hampson, T.; Hansmann Menzemer, S.; Harji, R.; Harnew, N.; Harrison, J.; Harrison, P. F.; Hartmann, T.; He, J.; Heijne, V.; Hennessy, K.; Henrard, P.; Hernando Morata, J. A.; van Herwijnen, E.; Hicks, E.; Holubyev, K.; Hopchev, P.; Hulsbergen, W.; Hunt, P.; Huse, T.; Huston, R. S.; Hutchcroft, D.; Hynds, D.; Iakovenko, V.; Ilten, P.; Imong, J.; Jacobsson, R.; Jaeger, A.; Jahjah Hussein, M.; Jans, E.; Jansen, F.; Jaton, P.; Jean Marie, B.; Jing, F.; John, M.; Johnson, D.; Jones, C. R.; Jost, B.; Kaballo, M.; Kandybei, S.; Karacson, M.; Karbach, T. M.; Keaveney, J.; Kenyon, I. R.; Kerzel, U.; Ketel, T.; Keune, A.; Khanji, B.; Kim, Y. M.; Knecht, M.; Koopman, R. F.; Koppenburg, P.; Korolev, M.; Kozlinskiy, A.; Kravchuk, L.; Kreplin, K.; Kreps, M.; Krocker, G.; Krokovny, P.; Kruse, F.; Kruzelecki, K.; Kucharczyk, M.; Kudryavtsev, V.; Kvaratskheliya, T.; La Thi, V. N.; Lacarrere, D.; Lafferty, G.; Lai, A.; Lambert, D.; Lambert, R. W.; Lanciotti, E.; Lanfranchi, G.; Langenbruch, C.; Latham, T.; Lazzeroni, C.; Le Gac, R.; van Leerdam, J.; Lees, J. P.; Lefèvre, R.; Leflat, A.; Lefrançois, J.; Leroy, O.; Lesiak, T.; Li, L.; Li Gioi, L.; Lieng, M.; Liles, M.; Lindner, R.; Linn, C.; Liu, B.; Liu, G.; von Loeben, J.; Lopes, J. H.; Lopez Asamar, E.; Lopez March, N.; Lu, H.; Luisier, J.; Mac Raighne, A.; Machefert, F.; Machikhiliyan, I. V.; Maciuc, F.; Maev, O.; Magnin, J.; Malde, S.; Mamunur, R. M. D.; Manca, G.; Mancinelli, G.; Mangiafave, N.; Marconi, U.; Märki, R.; Marks, J.; Martellotti, G.; Martens, A.; Martin, L.; Martín Sánchez, A.; Martinelli, M.; Martinez Santos, D.; Massafferri, A.; Mathe, Z.; Matteuzzi, C.; Matveev, M.; Maurice, E.; Maynard, B.; Mazurov, A.; Mcgregor, G.; Mcnulty, R.; Meissner, M.; Merk, M.; Merkel, J.; Miglioranzi, S.; Milanes, D. A.; Minard, M. N.; Molina Rodriguez, J.; Monteil, S.; Moran, D.; Morawski, P.; Mountain, R.; Mous, I.; Muheim, F.; Müller, K.; Muresan, R.; Muryn, B.; Muster, B.; Mylroie Smith, J.; Naik, P.; Nakada, T.; Nandakumar, R.; Nasteva, I.; Needham, M.; Neufeld, N.; Nguyen, A. D.; Nguyen Mau, C.; Nicol, M.; Niess, V.; Nikitin, N.; Nomerotski, A.; Novoselov, A.; Oblakowska Mucha, A.; Obraztsov, V.; Oggero, S.; Ogilvy, S.; Okhrimenko, O.; Oldeman, R.; Orlandea, M.; Otalora Goicochea, J. M.; Owen, P.; Pal, K.; Palacios, J.; Palano, Antimo; Palutan, M.; Panman, J.; Papanestis, A.; Pappagallo, MARCO IGNAZIO; Parkes, C.; Parkinson, C. J.; Passaleva, G.; Patel, G. D.; Patel, M.; Paterson, S. K.; Patrick, G. N.; Patrignani, C.; Pavel Nicorescu, C.; Pazos Alvarez, A.; Pellegrino, A.; Penso, G.; Pepe Altarelli, M.; Perazzini, S.; Perego, D. L.; Perez Trigo, E.; Pérez Calero Yzquierdo, A.; Perret, P.; Perrin Terrin, M.; Pessina, G.; Petrolini, A.; Phan, A.; Picatoste Olloqui, E.; Pie Valls, B.; Pietrzyk, B.; Pilař, T.; Pinci, D.; Plackett, R.; Playfer, S.; Plo Casasus, M.; Polok, G.; Poluektov, A.; Polycarpo, E.; Popov, D.; Popovici, B.; Potterat, C.; Powell, A.; Prisciandaro, J.; Pugatch, V.; Puig Navarro, A.; Qian, W.; Rademacker, J. H.; Rakotomiaramanana, B.; Rangel, M. S.; Raniuk, I.; Raven, G.; Redford, S.; Reid, M. M.; dos Reis, A. C.; Ricciardi, S.; Richards, A.; Rinnert, K.; Roa Romero, D. A.; Robbe, P.; Rodrigues, E.; Rodrigues, F.; Rodriguez Perez, P.; Rogers, G. J.; Roiser, S.; Romanovsky, V.; Rosello, M.; Rouvinet, J.; Ruf, T.; Ruiz, H.; Sabatino, G.; Saborido Silva, J. J.; Sagidova, N.; Sail, P.; Saitta, B.; Salzmann, C.; Sannino, M.; Santacesaria, R.; Santamarina Rios, C.; Santinelli, R.; Santovetti, E.; Sapunov, M.; Sarti, A.; Satriano, C.; Satta, A.; Savrie, M.; Savrina, D.; Schaack, P.; Schiller, M.; Schleich, S.; 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.; Silva Coutinho, R.; Skwarnicki, T.; Smith, N. A.; Smith, E.; Sobczak, K.; Soler, F. J. P.; Solomin, A.; Soomro, F.; Souza De Paula, B.; Spaan, B.; Sparkes, A.; Spradlin, P.; Stagni, F.; Stahl, S.; Steinkamp, O.; Stoica, S.; Stone, S.; Storaci, B.; Straticiuc, M.; Straumann, U.; Subbiah, V. K.; Swientek, S.; Szczekowski, M.; Szczypka, P.; Szumlak, T.; T'Jampens, S.; Teodorescu, E.; Teubert, F.; Thomas, C.; Thomas, E.; van Tilburg, J.; Tisserand, V.; Tobin, M.; Topp Joergensen, S.; Torr, N.; Tournefier, E.; Tourneur, S.; Tran, M. T.; Tsaregorodtsev, A.; Tuning, N.; Ubeda Garcia, M.; Ukleja, A.; Urquijo, P.; Uwer, U.; Vagnoni, V.; Valenti, G.; Vazquez Gomez, R.; Vazquez Regueiro, P.; Vecchi, S.; Velthuis, J. J.; Veltri, M.; Viaud, B.; Videau, I.; Vieira, D.; Vilasis Cardona, X.; Visniakov, J.; Vollhardt, A.; Volyanskyy, D.; Voong, D.; Vorobyev, A.; Voss, H.; Waldi, R.; Wandernoth, S.; Wang, J.; Ward, D. R.; Watson, N. K.; Webber, A. D.; Websdale, D.; Whitehead, M.; Wiedner, D.; Wiggers, L.; Wilkinson, G.; Williams, M. P.; Williams, M.; Wilson, F. F.; Wishahi, J.; Witek, M.; Witzeling, W.; Wotton, S. A.; Wyllie, K.; Xie, Y.; Xing, F.; Xing, Z.; Yang, Z.; Young, R.; Yushchenko, O.; Zangoli, M.; Zavertyaev, M.; Zhang, F.; Zhang, L.; Zhang, W. C.; Zhang, Y.; Zhelezov, A.; Zhong, L.; Zvyagin, A.

doi:10.1016/j.physletb.2012.10.068

The prompt production of charmonium χ c ; J/ψ states is studied in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of s=7 TeV at the Large Hadron Collider. The χ c ; J/ψ mesons are identified through their decays χ c→J/ψγ ; J/ψ→μ +μ - using 36 pb -1 of data collected by the LHCb detector in 2010. The ratio of the prompt production cross-sections for χ c ; J/ψ, σ(χ c→J/ψγ)/σ(J/ψ), is determined as a function of the J/ψ transverse momentum in the range 2<pTJ/ψ<15 GeV/c. The results are in excellent agreement with next-to-leading order non-relativistic expectations ; show a significant discrepancy compared with the colour singlet model prediction at leading order, especially in the low pTJ/ψ region. © 2012 CERN.