Observation of the Ωð2012Þ baryon at the LHC

Acharya S.; Acharya S.; Agarwal A.; Rinella G.A.; Aglietta L.; Agnello M.; Agrawal N.; Ahammed Z.; Ahmad S.; Ahn S.U.; Ahuja I.; Akindinov A.; Akishina V.; Al-Turany M.; Aleksandrov D.; Alessandro B.; Alfanda H.M.; Molina R.A.; Ali B.; Alici A.; Alizadehvandchali N.; Alkin A.; Alme J.; Alocco G.; Alt T.; Altamura A.R.; Altsybeev I.; Alvarado J.R.; Anaam M.N.; Andrei C.; Andreou N.; Andronic A.; Andronov E.; Anguelov V.; Antinori F.; Antonioli P.; Apadula N.; Aphecetche L.; Appelshäuser H.; Arata C.; Arcelli S.; Arnaldi R.; Arneiro J.G.M.C.A.; Arsene I.C.; Arslandok M.; Augustinus A.; Averbeck R.; Averyanov D.; Azmi M.D.; Baba H.; Badalà A.; Bae J.; Bae Y.; Baek Y.W.; Bai X.; Bailhache R.; Bailung Y.; Bala R.; Baldisseri A.; Balis B.; Banoo Z.; Barbasova V.; Barile F.; Barioglio L.; Barlou M.; Barman B.; Barnaföldi G.G.; Barnby L.S.; Barreau E.; Barret V.; Barreto L.; Bartels C.; Barth K.; Bartsch E.; Bastid N.; Basu S.; Batigne G.; Battistini D.; Batyunya B.; Bauri D.; Alba J.L.B.; Bearden I.G.; Becht P.; Behera D.; Belikov I.; Hechavarria A.D.C.B.; Bellini F.; Bellwied R.; Belokurova S.; Beltran L.G.E.; Beltran Y.A.V.; Bencedi G.; Bensaoula A.; Beole S.; Berdnikov Y.; Berdnikova A.; Bergmann L.; Bernardinis L.; Besoiu M.G.; Betev L.; Bhaduri P.P.; Bhasin A.; Bhattacharjee B.; Bhattarai S.; Bianchi L.; Bielčík J.; Bielčíková J.; Bigot A.P.; Bilandzic A.; Binoy A.; Biro G.; Biswas S.; Bize N.; Blair J.T.; Blau D.; Blidaru M.B.; Bluhme N.; Blume C.; Bock F.; Bodova T.; Bok J.; Boldizsár L.; Bombara M.; Bond P.M.; Bonomi G.; Borel H.; Borissov A.; Carcamo A.G.B.; Botta E.; Bouziani Y.E.M.; Brandibur D.C.; Bratrud L.; Braun-Munzinger P.; Bregant M.; Broz M.; Bruno G.E.; Buchakchiev V.D.; Buckland M.D.; Budnikov D.; Buesching H.; Bufalino S.; Buhler P.; Burmasov N.; Buthelezi Z.; Bylinkin A.; Bysiak S.A.; Noris J.C.C.; Cabrera M.F.T.; Caines H.; Caliva A.; Villar E.C.; Camacho J.M.M.; Camerini P.; Canedo F.D.M.; Cannito S.; Cantway S.L.; Carabas M.; Carballo A.A.; Carnesecchi F.; Carvalho L.A.D.; Castellanos J.C.; Castoldi M.; Catalano F.; Cattaruzzi S.; Cerri R.; Chakaberia I.; Chakraborty P.; Chandra S.; Chapeland S.; Chartier M.; Chattopadhay S.; Chen M.; Cheng T.; Cheshkov C.; Chiappara D.; Barroso V.C.; Chinellato D.D.; Chinu F.; Chizzali E.S.; Cho J.; Cho S.; Chochula P.; Chochulska Z.A.; Choudhury D.; Choudhury S.; Christakoglou P.; Christensen C.H.; Christiansen P.; Chujo T.; Ciacco M.; Cicalo C.; Cimador G.; Cindolo F.; Ciupek M.R.; Clai G.; Colamaria F.; Colburn J.S.; Colella D.; Colelli A.; Colocci M.; Concas M.; Balbastre G.C.; del Valle Z.C.; Contin G.; Contreras J.G.; Coquet M.L.; Cortese P.; Cosentino M.R.; Costa F.; Costanza S.; Crochet P.; Czarnynoga M.M.; Dainese A.; Dange G.; Danisch M.C.; Danu A.; Das P.; Das S.; Dash A.R.; Dash S.; De Caro A.; de Cataldo G.; de Cuveland J.; De Falco A.; De Gruttola D.; De Marco N.; De Martin C.; De Pasquale S.; Deb R.; Del Grande R.; Dello Stritto L.; Devereaux K.C.; de Souza G.G.A.; Dhankher P.; Di Bari D.; Di Costanzo M.; Di Mauro A.; Di Ruzza B.; Diab B.; Diaz R.A.; Ding Y.; Ditzel J.; Divià R.; Djuvsland Ø.; Dmitrieva U.; Dobrin A.; Dönigus B.; Dubinski J.M.; Dubla A.; Dupieux P.; Dzalaiova N.; Eder T.M.; Ehlers R.J.; Eisenhut F.; Ejima R.; Elia D.; Erazmus B.; Ercolessi F.; Espagnon B.; Eulisse G.; Evans D.; Evdokimov S.; Fabbietti L.; Faggin M.; Faivre J.; Fan F.; Fan W.; Fantoni A.; Fasel M.; Feofilov G.; Téllez A.F.; Ferrandi L.; Ferrer M.B.; Ferrero A.; Ferrero C.; Ferretti A.; Feuillard V.J.G.; Filova V.; Finogeev D.; Fionda F.M.; Flatland E.; Flor F.; Flores A.N.; Foertsch S.; Fokin I.; Fokin S.; Follo U.; Fragiacomo E.; Frajna E.; Fuchs U.; Funicello N.; Furget C.; Furs A.; Fusayasu T.; Gaardhøje J.J.; Gagliardi M.; Gago A.M.; Gahlaut T.; Galvan C.D.; Gami S.; Gangadharan D.R.; Ganoti P.; Garabatos C.; Garcia J.M.; Chávez T.G.; Garcia-Solis E.; Garetti S.; Gargiulo C.; Gasik P.; Gaur H.M.; Gautam A.; Ducati M.B.G.; Germain M.; Gernhaeuser R.A.; Ghosh C.; Giacalone M.; Gioachin G.; Giri S.K.; Giubellino P.; Giubilato P.; Glaenzer A.M.C.; Glässel P.; Glimos E.; Goh D.J.Q.; Gonzalez V.; Gordeev P.; Gorgon M.; Goswami K.; Gotovac S.; Grabski V.; Graczykowski L.K.; Grecka E.; Grelli A.; Grigoras C.; Grigoriev V.; Grigoryan S.; Grosa F.; Grosse-Oetringhaus J.F.; Grosso R.; Grund D.; Grunwald N.A.; Guernane R.; Guilbaud M.; Gulbrandsen K.; Gumprecht J.K.; Gündem T.; Gunji T.; Guo J.; Guo W.; Gupta A.; Gupta R.; Gupta R.; Gwizdziel K.; Gyulai L.; Hadjidakis C.; Haider F.U.; Haidlova S.; Haldar M.; Hamagaki H.; Han Y.; Hanley B.G.; Hannigan R.; Hansen J.; Haque M.R.; Harris J.W.; Harton A.; Hartung M.V.; Hassan H.; Hatzifotiadou D.; Hauer P.; Havener L.B.; Hellbär E.; Helstrup H.; Hemmer M.; Herman T.; Hernandez S.G.; Corral G.H.; Herrmann S.; Hetland K.F.; Heybeck B.; Hillemanns H.; Hippolyte B.; Hobus I.P.M.; Hoffmann F.W.; Hofman B.; Horst M.; Horzyk A.; Hou Y.; Hristov P.; Huhn P.; Huhta L.M.; Humanic T.J.; Hutson A.; Hutter D.; Hwang M.C.; Ilkaev R.; Inaba M.; Innocenti G.M.; Ippolitov M.; Isakov A.; Isidori T.; Islam M.S.; Iurchenko S.; Ivanov M.; Ivanov M.; Ivanov V.; Iversen K.E.; Jablonski M.; Jacak B.; Jacazio N.; Jacobs P.M.; Jadlovska S.; Jadlovsky J.; Jaelani S.; Jahnke C.; Jakubowska M.J.; Janik M.A.; Janson T.; Ji S.; Jia S.; Jiang T.; Jimenez A.A.P.; Jonas F.; Jones D.M.; Jowett J.M.; Jung J.; Jung M.; Junique A.; Jusko A.; Kaewjai J.; Kalinak P.; Kalweit A.; Uysal A.K.; Karatovic D.; Karatzenis N.; Karavichev O.; Karavicheva T.; Karpechev E.; Karwowska M.J.; Kebschull U.; Keil M.; Ketzer B.; Keul J.; Khade S.S.; Khan A.M.; Khan S.; Khanzadeev A.; Kharlov Y.; Khatun A.; Khuntia A.; Khuranova Z.; Kileng B.; Kim B.; Kim C.; Kim D.J.; Kim D.; Kim E.J.; Kim J.; Kim J.; Kim J.; Kim M.; Kim S.; Kim T.; Kimura K.; Kirsch S.; Kisel I.; Kiselev S.; Kisiel A.; Klay J.L.; Klein J.; Klein S.; Klein-Bösing C.; Kleiner M.; Klemenz T.; Kluge A.; Knospe A.G.; Kobdaj C.; Kohara R.; Kollegger T.; Kondratyev A.; Kondratyeva N.; Konig J.; Konigstorfer S.A.; Konopka P.J.; Kornakov G.; Korwieser M.; Koryciak S.D.; Koster C.; Kotliarov A.; Kovacic N.; Kovalenko V.; Kowalski M.; Kozhuharov V.; Kozlov G.; Králik I.; Kravčáková A.; Krcal L.; Krivda M.; Krizek F.; Gajdosova K.K.; Krug C.; Krüger M.; Krupova D.M.; Kryshen E.; Kučera V.; Kuhn C.; Kuijer P.G.; Kumaoka T.; Kumar D.; Kumar L.; Kumar N.; Kumar S.; Kundu S.; Kuo M.; Kurashvili P.; Kurepin A.B.; Kuryakin A.; Kushpil S.; Kuskov V.; Kutyla M.; Kuznetsov A.; Kweon M.J.; Kwon Y.; Pointe S.L.L.; Rocca P.L.; Lakrathok A.; Lamanna M.; Lambert S.; Landou A.R.; Langoy R.; Larionov P.; Laudi E.; Lautner L.; Laveaga R.A.N.; Lavicka R.; Lea R.; Lee H.; Legrand I.; Legras G.; Lehrbach J.; Lejeune A.M.; Lelek T.M.; Lemmon R.C.; Monzón I.L.; Lesch M.M.; Lévai P.; Li M.; Li P.; Li X.; Liang-Gilman B.E.; Lien J.; Lietava R.; Likmeta I.; Lim B.; Lim H.; Lim S.H.; Lin S.; Lindenstruth V.; Lippmann C.; Liskova D.; Liu D.H.; Liu J.; Liveraro G.S.S.; Lofnes I.M.; Loizides C.; Lokos S.; Lömker J.; Lopez X.; Torres E.L.; Lotteau C.; Lu P.; Lu Z.; Lugo F.V.; Luhder J.R.; Luo J.; Luparello G.; Ma Y.G.; Mager M.; Maire A.; Majerz E.M.; Makariev M.V.; Malaev M.; Malfattore G.; Malik N.M.; Malik S.K.; Mallick D.; Mallick N.; Mandaglio G.; Mandal S.K.; Manea A.; Manko V.; Manna A.K.; Manso F.; Mantzaridis G.; Manzari V.; Mao Y.; Marcjan R.W.; Margagliotti G.V.; Margotti A.; Marín A.; Markert C.; Martinengo P.; Martínez M.I.; García G.M.; Martins M.P.P.; Masciocchi S.; Masera M.; Masoni A.; Massacrier L.; Massen O.; Mastroserio A.; Mattei L.; Mattiazzo S.; Matyja A.; Mazzaschi F.; Mazzilli M.; Melikyan Y.; Melo M.; Menchaca-Rocha A.; Mendez J.E.M.; Meninno E.; Menon A.S.; Menzel M.W.; Meres M.; Micheletti L.; Mihai D.; Mihaylov D.L.; Mikalsen A.U.; Mikhaylov K.; Minafra N.; Miśkowiec D.; Modak A.; Mohanty B.; Khan M.M.; Molander M.A.; Mondal M.M.; Monira S.; Mordasini C.; De Godoy D.A.M.; Morozov I.; Morsch A.; Mrnjavac T.; Muccifora V.; Muhuri S.; Mulliri A.; Munhoz M.G.; Munzer R.H.; Murakami H.; Musa L.; Musinsky J.; Myrcha J.W.; Naik B.; Nambrath A.I.; Nandi B.K.; Nania R.; Nappi E.; Nassirpour A.F.; Nastase V.; Nath A.; Nathanson N.F.; Nattrass C.; Naumov K.; Naydenov M.N.; Neagu A.; Negru A.; Nellen L.; Nepeivoda R.; Nese S.; Nicassio N.; Nielsen B.S.; Nielsen E.G.; Nikolaev S.; Nikulin V.; Noferini F.; Noh S.; Nomokonov P.; Norman J.; Novitzky N.; Nyanin A.; Nystrand J.; Ockleton M.R.; Ogino M.; Oh S.; Ohlson A.; Okorokov V.A.; Oleniacz J.; Onnerstad A.; Oppedisano C.; Velasquez A.O.; Otwinowski J.; Oya M.; Oyama K.; Padhan S.; Pagano D.; Paić G.; Paisano-Guzmán S.; Palasciano A.; Panasenko I.; Panebianco S.; Panigrahi P.; Pantouvakis C.; Park H.; Park J.; Park S.; Parkkila J.E.; Patley Y.; Patra R.N.; Paudel P.; Paul B.; Pei H.; Peitzmann T.; Peng X.; Pennisi M.; Perciballi S.; Peresunko D.; Perez G.M.; Pestov Y.; Petersen M.T.; Petrov V.; Petrovici M.; Piano S.; Pikna M.; Pillot P.; Pinazza O.; Pinsky L.; Pinto C.; Pisano S.; Płoskoń M.; Planinic M.; Plociennik D.K.; Poghosyan M.G.; Polichtchouk B.; Politano S.; Poljak N.; Pop A.; Porteboeuf-Houssais S.; Pozdniakov V.; Pozos I.Y.; Pradhan K.K.; Prasad S.K.; Prasad S.; Preghenella R.; Prino F.; Pruneau C.A.; Pshenichnov I.; Puccio M.; Pucillo S.; Qiu S.; Quaglia L.; Radhakrishnan A.M.K.; Ragoni S.; Rai A.; Rakotozafindrabe A.; Ramello L.; Ramirez-Alvarez C.O.; Rasa M.; Räsänen S.S.; Rath R.; Rauch M.P.; Ravasenga I.; Read K.F.; Reckziegel C.; Redelbach A.R.; Redlich K.; Reetz C.A.; Regules-Medel H.D.; Rehman A.; Reidt F.; Reme-Ness H.A.; Reygers K.; Riabov A.; Riabov V.; Ricci R.; Richter M.; Riedel A.A.; Riegler W.; Riffero A.G.; Rignanese M.; Ripoli C.; Ristea C.; Rodriguez M.V.; Cahuantzi M.R.; Ramírez S.A.R.; Røed K.; Rogalev R.; Rogochaya E.; Rogoschinski T.S.; Rohr D.; Röhrich D.; Torres S.R.; Rokita P.S.; Romanenko G.; Ronchetti F.; Herrera D.R.; Rosas E.D.; Roslon K.; Rossi A.; Roy A.; Roy S.; Rubini N.; Rudolph J.A.; Ruggiano D.; Rui R.; Russek P.G.; Russo R.; Rustamov A.; Ryabinkin E.; Ryabov Y.; Rybicki A.; Ryder L.C.V.; Ryu J.; Rzesa W.; Sabiu B.; Sadovsky S.; Saetre J.; Saha S.; Sahoo B.; Sahoo R.; Sahu D.; Sahu P.K.; Saini J.; Sajdakova K.; Sakai S.; Salvan M.P.; Sambyal S.; Samitz D.; Sanna I.; Saramela T.B.; Sarkar D.; Sarma P.; Sarritzu V.; Sarti V.M.; Sas M.H.P.; Sawan S.; Scapparone E.; Schambach J.; Scheid H.S.; Schiaua C.; Schicker R.; Schlepper F.; Schmah A.; Schmidt C.; Schmidt M.O.; Schmidt M.; Schmidt N.V.; Schmier A.R.; Schoengarth J.; Schotter R.; Schröter A.; Schukraft J.; Schweda K.; Scioli G.; Scomparin E.; Seger J.E.; Sekiguchi Y.; Sekihata D.; Selina M.; Selyuzhenkov I.; Senyukov S.; Seo J.J.; Serebryakov D.; Serkin L.; Šerkšnytė L.; Sevcenco A.; Shaba T.J.; Shabetai A.; Shahoyan R.; Shangaraev A.; Sharma B.; Sharma D.; Sharma H.; Sharma M.; Sharma S.; Sharma U.; Shatat A.; Sheibani O.; Shigaki K.; Shimomura M.; Shirinkin S.; Shou Q.; Sibiriak Y.; Siddhanta S.; Siemiarczuk T.; Silva T.F.; Silvermyr D.; Simantathammakul T.; Simeonov R.; Singh B.; Singh B.; Singh K.; Singh R.; Singh R.; Singh S.; Singh V.K.; Singhal V.; Sinha T.; Sitar B.; Sitta M.; Skaali T.B.; Skorodumovs G.; Smirnov N.; Snellings R.J.M.; Solheim E.H.; Sonnabend C.; Sonneveld J.M.; Soramel F.; Soto-Hernandez A.B.; Spijkers R.; Sputowska I.; Staa J.; Stachel J.; Stan I.; Steffanic P.J.; Stellhorn T.; Stiefelmaier S.F.; Stocco D.; Storehaug I.; Strangmann N.J.; Stratmann P.; Strazzi S.; Sturniolo A.; Stylianidis C.P.; Suaide A.A.P.; Suire C.; Suiu A.; Sukhanov M.; Suljic M.; Sultanov R.; Sumberia V.; Sumowidagdo S.; Tabares L.H.; Taghavi S.F.; Takahashi J.; Tambave G.J.; Tang S.; Tang Z.; Takaki J.D.T.; Tapus N.; Tarasovicova L.A.; Tarzila M.G.; Tauro A.; García A.T.; Muñoz G.T.; Terlizzi L.; Terrevoli C.; Thakur D.; Thakur S.; Thogersen M.; Thomas D.; Tikhonov A.; Tiltmann N.; Timmins A.R.; Tkacik M.; Tkacik T.; Toia A.; Tokumoto R.; Tomassini S.; Tomohiro K.; Topilskaya N.; Toppi M.; Torres V.V.; Ramos A.G.T.; Trifiró A.; Triloki T.; Triolo A.S.; Tripathy S.; Tripathy T.; Trogolo S.; Trubnikov V.; Trzaska W.H.; Trzcinski T.P.; Tsolanta C.; Tu R.; Tumkin A.; Turrisi R.; Tveter T.S.; Ullaland K.; Ulukutlu B.; Upadhyaya S.; Uras A.; Usai G.L.; Vaid M.; Vala M.; Valle N.; van Doremalen L.V.R.; van Leeuwen M.; van Veen C.A.; van Weelden R.J.G.; Vyvre P.V.; Varga D.; Varga Z.; Torres P.V.; Vasileiou M.; Vasiliev A.; Doce O.V.; Rueda O.V.; Vechernin V.; Veen P.; Vercellin E.; Verma R.; Vértesi R.; Verweij M.; Vickovic L.; Vilakazi Z.; Baillie O.V.; Villani A.; Vinogradov A.; Virgili T.; Virta M.M.O.; Vodopyanov A.; Volkel B.; Völkl M.A.; Voloshin S.A.; Volpe G.; von Haller B.; Vorobyev I.; Vozniuk N.; Vrláková J.; Wan J.; Wang C.; Wang D.; Wang Y.; Wang Y.; Wang Z.; Wegrzynek A.; Weiglhofer F.T.; Wenzel S.C.; Wessels J.P.; Wiacek P.K.; Wiechula J.; Wikne J.; Wilk G.; Wilkinson J.; Willems G.A.; Windelband B.; Winn M.; Wright J.R.; Wu W.; Wu Y.; Xiong Z.; Xu R.; Yadav A.; Yadav A.K.; Yamaguchi Y.; Yang S.; Yano S.; Yeats E.R.; Yi J.; Yin Z.; Yoo I.-K.; Yoon J.H.; Yu H.; Yuan S.; Yuncu A.; Zaccolo V.; Zampolli C.; Zanone F.; Zardoshti N.; Zarochentsev A.; Závada P.; Zaviyalov N.; Zhalov M.; Zhang B.; Zhang C.; Zhang L.; Zhang M.; Zhang M.; Zhang S.; Zhang X.; Zhang Y.; Zhang Y.; Zhang Z.; Zhao M.; Zherebchevskii V.; Zhi Y.; Zhou D.; Zhou Y.; Zhu J.; Zhu S.; Zhu Y.; Zugravel S.C.; Zurlo N. · Physical Review D (2025) · DOI: 10.1103/v4mh-3r8z

Resumen

A signal consistent with the Ωð2012Þ baryon has been observed with a significance of 15σ in pp collisions at (Formula presented) ¼ 13 TeV at the LHC. In this paper, the analysis technique is described and measurements of the mass and width of the Ωð2012Þ are reported, along with the first measurement of its transverse-momentum spectrum and yield. This paper corroborates the observation by the Belle Collaboration of this excited Ω state and the observation that the Ωð2012Þ has a rather narrow width for a strongly decaying resonance. The yield measurement is combined with a statistical thermal model calculation of strange baryon yield ratios to obtain estimates of the Ωð2012Þ− → ΞK̄ branching ratios. These results will improve our understanding of the internal structure and mass spectrum of excited baryon states and serve as a baseline for searches regarding modifications of these properties in high-temperature media.

Instituciones: Pontificia Universidad Católica del Perú