Search for a dimuon resonance in the ϒ mass region
Authors:   The LHCb collaboration, Aaij R. , Adeva B. , Adinolfi M. , Ajaltouni Z. , Akar S. , Albicocco P. , Albrecht J. , Alessio F. , Alexander M. , Alfonso Albero A. , Ali S. , Alkhazov G. , Alvarez Cartelle P. , Alves A. A. , Amato S. , Amerio S. , Amhis Y. , An L. , Anderlini L. , Andreassi G. , Andreotti M. , Andrews J. E. , Appleby R. B. , Archilli F. , d’Argent P. , Arnau Romeu J. , Artamonov A. , Artuso M. , Aslanides E. , Atzeni M. , Auriemma G. , Bachmann S. , Back J. J. , Baker S. , Balagura V. , Baldini W. , Baranov A. , Barlow R. J. , Barsuk S. , Barter W. , Baryshnikov F. , Batozskaya V. , Battista V. , Bay A. , Beddow J. , Bedeschi F. , Bediaga I. , Beiter A. , Bel L. J. , Beliy N. , Bellee V. , Belloli N. , Belous K. , Belyaev I. , Ben-Haim E. , Bencivenni G. , Benson S. , Beranek S. , Berezhnoy A. , Bernet R. , Berninghoff D. , Bertholet E. , Bertolin A. , Betancourt C. , Betti F. , Bettler M. O. , van Beuzekom M. , Bezshyiko Ia. , Bifani S. , Billoir P. , Birnkraut A. , Bizzeti A. , Bjørn M. , Blake T. , Blanc F. , Blusk S. , Bocci V. , Boente Garcia O. , Boettcher T. , Bondar A. , Bondar N. , Borghi S. , Borisyak M. , Borsato M. , Bossu F. , Boubdir M. , Bowcock T. J. V. , Bowen E. , Bozzi C. , Braun S. , Brodski M. , Brodzicka J. , Brundu D. , Buchanan E. , Burr C. , Bursche A. , Buytaert J. , Byczynski W. , Cadeddu S. , Cai H. , Calabrese R. , Calladine R. , Calvi M. , Calvo Gomez M. , Camboni A. , Campana P. , Campora Perez D. H. , Capriotti L. , Carbone A. , Carboni G. , Cardinale R. , Cardini A. , Carniti P. , Carson L. , Carvalho Akiba K. , Casse G. , Cassina L. , Cattaneo M. , Cavallero G. , Cenci R. , Chamont D. , Chapman M. G. , Charles M. , Charpentier Ph. , Chatzikonstantinidis G. , Chefdeville M. , Chen S. , Chitic S.-G. , Chobanova V. , Chrzaszcz M. , Chubykin A. , Ciambrone P. , Cid Vidal X. , Ciezarek G. , Clarke P. E. L. , Clemencic M. , Cliff H. V. , Closier J. , Coco V. , Cogan J. , Cogneras E. , Cogoni V. , Cojocariu L. , Collins P. , Colombo T. , Comerma-Montells A. , Contu A. , Coombs G. , Coquereau S. , Corti G. , Corvo M. , Costa Sobral C. M. , Couturier B. , Cowan G. A. , Craik D. C. , Crocombe A. , Cruz Torres M. , Currie R. , D’Ambrosio C. , Da Cunha Marinho F. , Da Silva C. L. , Dall’Occo E. , Dalseno J. , Danilina A. , Davis A. , De Aguiar Francisco O. , De Bruyn K. , De Capua S. , De Cian M. , De Miranda J. M. , De Paula L. , De Serio M. , De Simone P. , Dean C. T. , Decamp D. , Del Buono L. , Delaney B. , Dembinski H.-P. , Demmer M. , Dendek A. , Derkach D. , Deschamps O. , Dettori F. , Dey B. , Di Canto A. , Di Nezza P. , Didenko S. , Dijkstra H. , Dordei F. , Dorigo M. , Dosil Suárez A. , Douglas L. , Dovbnya A. , Dreimanis K. , Dufour L. , Dujany G. , Durante P. , Durham J. M. , Dutta D. , Dzhelyadin R. , Dziewiecki M. , Dziurda A. , Dzyuba A. , Easo S. , Egede U. , Egorychev V. , Eidelman S. , Eisenhardt S. , Eitschberger U. , Ekelhof R. , Eklund L. , Ely S. , Ene A. , Escher S. , Esen S. , Evans H. M. , Evans T. , Falabella A. , Farley N. , Farry S. , Fazzini D. , Federici L. , Fernandez G. , Fernandez Declara P. , Fernandez Prieto A. , Ferrari F. , Ferreira Lopes L. , Ferreira Rodrigues F. , Ferro-Luzzi M. , Filippov S. , Fini R. A. , Fiorini M. , Firlej M. , Fitzpatrick C. , Fiutowski T. , Fleuret F. , Fontana M. , Fontanelli F. , Forty R. , Franco Lima V. , Frank M. , Frei C. , Fu J. , Funk W. , Färber C. , Gabriel E. , Gallas Torreira A. , Galli D. , Gallorini S. , Gambetta S. , Gandelman M. , Gandini P. , Gao Y. , Garcia Martin L. M. , Garcia Plana B. , García Pardiñas J. , Garra Tico J. , Garrido L. , Gascon D. , Gaspar C. , Gavardi L. , Gazzoni G. , Gerick D. , Gersabeck E. , Gersabeck M. , Gershon T. , Ghez Ph. , Gianí S. , Gibson V. , Girard O. G. , Giubega L. , Gizdov K. , Gligorov V. V. , Golubkov D. , Golutvin A. , Gomes A. , Gorelov I. V. , Gotti C. , Govorkova E. , Grabowski J. P. , Graciani Diaz R. , Granado Cardoso L. A. , Graugés E. , Graverini E. , Graziani G. , Grecu A. , Greim R. , Griffith P. , Grillo L. , Gruber L. , Gruberg Cazon B. R. , Grünberg O. , Gushchin E. , Guz Yu. , Gys T. , Göbel C. , Hadavizadeh T. , Hadjivasiliou C. , Haefeli G. , Haen C. , Haines S. C. , Hamilton B. , Han X. , Hancock T. H. , Hansmann-Menzemer S. , Harnew N. , Harnew S. T. , Hasse C. , Hatch M. , He J. , Hecker M. , Heinicke K. , Heister A. , Hennessy K. , Henry L. , van Herwijnen E. , Heß M. , Hicheur A. , Hill D. , Hopchev P. H. , Hu W. , Huang W. , Huard Z. C. , Hulsbergen W. , Humair T. , Hushchyn M. , Hutchcroft D. , Ibis P. , Idzik M. , Ilten P. , Ivshin K. , Jacobsson R. , Jalocha J. , Jans E. , Jawahery A. , Jiang F. , John M. , Johnson D. , Jones C. R. , Joram C. , Jost B. , Jurik N. , Kandybei S. , Karacson M. , Kariuki J. M. , Karodia S. , Kazeev N. , Kecke M. , Keizer F. , Kelsey M. , Kenzie M. , Ketel T. , Khairullin E. , Khanji B. , Khurewathanakul C. , Kim K. E. , Kirn T. , Klaver S. , Klimaszewski K. , Klimkovich T. , Koliiev S. , Kolpin M. , Kopecna R. , Koppenburg P. , Kotriakhova S. , Kozeiha M. , Kravchuk L. , Kreps M. , Kress F. , Krokovny P. , Krupa W. , Krzemien W. , Kucewicz W. , Kucharczyk M. , Kudryavtsev V. , Kuonen A. K. , Kvaratskheliya T. , Lacarrere D. , Lafferty G. , Lai A. , Lanfranchi G. , Langenbruch C. , Latham T. , Lazzeroni C. , Le Gac R. , Leflat A. , Lefrançois J. , Lefèvre R. , Lemaitre F. , Lemos Cid E. , Lenisa P. , Leroy O. , Lesiak T. , Leverington B. , Li P.-R. , Li T. , Li Z. , Liang X. , Likhomanenko T. , Lindner R. , Lionetto F. , Lisovskyi V. , Liu X. , Loh D. , Loi A. , Longstaff I. , Lopes J. H. , Lucchesi D. , Lucio Martinez M. , Lupato A. , Luppi E. , Lupton O. , Lusiani A. , Lyu X. , Machefert F. , Maciuc F. , Macko V. , Mackowiak P. , Maddrell-Mander S. , Maev O. , Maguire K. , Maisuzenko D. , Majewski M. W. , Malde S. , Malecki B. , Malinin A. , Maltsev T. , Manca G. , Mancinelli G. , Marangotto D. , Maratas J. , Marchand J. F. , Marconi U. , Marin Benito C. , Marinangeli M. , Marino P. , Marks J. , Martellotti G. , Martin M. , Martinelli M. , Martinez Santos D. , Martinez Vidal F. , Massafferri A. , Matev R. , Mathad A. , Mathe Z. , Matteuzzi C. , Mauri A. , Maurice E. , Maurin B. , Mazurov A. , McCann M. , McNab A. , McNulty R. , Mead J. V. , Meadows B. , Meaux C. , Meier F. , Meinert N. , Melnychuk D. , Merk M. , Merli A. , Michielin E. , Milanes D. A. , Millard E. , Minard M.-N. , Minzoni L. , Mitzel D. S. , Mogini A. , Molina Rodriguez J. , Mombächer T. , Monroy I. A. , Monteil S. , Morandin M. , Morello G. , Morello M. J. , Morgunova O. , Moron J. , Morris A. B. , Mountain R. , Muheim F. , Mulder M. , Müller D. , Müller J. , Müller K. , Müller V. , Naik P. , Nakada T. , Nandakumar R. , Nandi A. , Nasteva I. , Needham M. , Neri N. , Neubert S. , Neufeld N. , Neuner M. , Nguyen T. D. , Nguyen-Mau C. , Nieswand S. , Niet R. , Nikitin N. , Nogay A. , O’Hanlon D. P. , Oblakowska-Mucha A. , Obraztsov V. , Ogilvy S. , Oldeman R. , Onderwater C. J. G. , Ossowska A. , Otalora Goicochea J. M. , Owen P. , Oyanguren A. , Pais P. R. , Palano A. , Palutan M. , Panshin G. , Papanestis A. , Pappagallo M. , Pappalardo L. L. , Parker W. , Parkes C. , Passaleva G. , Pastore A. , Patel M. , Patrignani C. , Pearce A. , Pellegrino A. , Penso G. , Pepe Altarelli M. , Perazzini S. , Pereima D. , Perret P. , Pescatore L. , Petridis K. , Petrolini A. , Petrov A. , Petruzzo M. , Pietrzyk B. , Pietrzyk G. , Pikies M. , Pinci D. , Pisani F. , Pistone A. , Piucci A. , Placinta V. , Playfer S. , Plo Casasus M. , Polci F. , Poli Lener M. , Poluektov A. , Polukhina N. , Polyakov I. , Polycarpo E. , Pomery G. J. , Ponce S. , Popov A. , Popov D. , Poslavskii S. , Potterat C. , Price E. , Prisciandaro J. , Prouve C. , Pugatch V. , Puig Navarro A. , Pullen H. , Punzi G. , Qian W. , Qin J. , Quagliani R. , Quintana B. , Rachwal B. , Rademacker J. H. , Rama M. , Ramos Pernas M. , Rangel M. S. , Ratnikov F. , Raven G. , Ravonel Salzgeber M. , Reboud M. , Redi F. , Reichert S. , dos Reis A. C. , Remon Alepuz C. , Renaudin V. , Ricciardi S. , Richards S. , Rinnert K. , Robbe P. , Robert A. , Rodrigues A. B. , Rodrigues E. , Rodriguez Lopez J. A. , Rogozhnikov A. , Roiser S. , Rollings A. , Romanovskiy V. , Romero Vidal A. , Rotondo M. , Rudolph M. S. , Ruf T. , Ruiz Vidal J. , Saborido Silva J. J. , Sagidova N. , Saitta B. , Salustino Guimaraes V. , Sanchez Mayordomo C. , Sanmartin Sedes B. , Santacesaria R. , Santamarina Rios C. , Santimaria M. , Santovetti E. , Sarpis G. , Sarti A. , Satriano C. , Satta A. , Savrina D. , Schael S. , Schellenberg M. , Schiller M. , Schindler H. , Schmelling M. , Schmelzer T. , Schmidt B. , Schneider O. , Schopper A. , Schreiner H. F. , Schubiger M. , Schune M. H. , Schwemmer R. , Sciascia B. , Sciubba A. , Semennikov A. , Sepulveda E. S. , Sergi A. , Serra N. , Serrano J. , Sestini L. , Seyfert P. , Shapkin M. , Shcheglov Y. , Shears T. , Shekhtman L. , Shevchenko V. , Siddi B. G. , Silva Coutinho R. , Silva de Oliveira L. , Simi G. , Simone S. , Skidmore N. , Skwarnicki T. , Smith I. T. , Smith M. , Soares Lavra l. , Sokoloff M. D. , Soler F. J. P. , Souza De Paula B. , Spaan B. , Spradlin P. , Stagni F. , Stahl M. , Stahl S. , Stefko P. , Stefkova S. , Steinkamp O. , Stemmle S. , Stenyakin O. , Stepanova M. , Stevens H. , Stone S. , Storaci B. , Stracka S. , Stramaglia M. E. , Straticiuc M. , Straumann U. , Strokov S. , Sun J. , Sun L. , Swientek K. , Syropoulos V. , Szumlak T. , Szymanski M. , T’Jampens S. , Tayduganov A. , Tekampe T. , Tellarini G. , Teubert F. , Thomas E. , van Tilburg J. , Tilley M. J. , Tisserand V. , Tobin M. , Tolk S. , Tomassetti L. , Tonelli D. , Tourinho Jadallah Aoude R. , Tournefier E. , Traill M. , Tran M. T. , Tresch M. , Trisovic A. , Tsaregorodtsev A. , Tully A. , Tuning N. , Ukleja A. , Usachov A. , Ustyuzhanin A. , Uwer U. , Vacca C. , Vagner A. , Vagnoni V. , Valassi A. , Valat S. , Valenti G. , Vazquez Gomez R. , Vazquez Regueiro P. , Vecchi S. , van Veghel M. , Velthuis J. J. , Veltri M. , Veneziano G. , Venkateswaran A. , Verlage T. A. , Vernet M. , Vesterinen M. , Viana Barbosa J. V. , Vieira D. , Vieites Diaz M. , Viemann H. , Vilasis-Cardona X. , Vitkovskiy A. , Vitti M. , Volkov V. , Vollhardt A. , Voneki B. , Vorobyev A. , Vorobyev V. , Voß C. , de Vries J. A. , Vázquez Sierra C. , Waldi R. , Walsh J. , Wang J. , Wang Y. , Wang Z. , Ward D. R. , Wark H. M. , Watson N. K. , Websdale D. , Weiden A. , Weisser C. , Whitehead M. , Wicht J. , Wilkinson G. , Wilkinson M. , Williams M. R. J. , Williams M. , Williams T. , Wilson F. F. , Wimberley J. , Winn M. , Wishahi J. , Wislicki W. , Witek M. , Wormser G. , Wotton S. A. , Wyllie K. , Xiao D. , Xie Y. , Xu M. , Xu Q. , Xu Z. , Xu Z. , Yang Z. , Yang Z. , Yao Y. , Yin H. , Yu J. , Yuan X. , Yushchenko O. , Zarebski K. A. , Zavertyaev M. , Zhang L. , Zhang Y. , Zhelezov A. , Zheng Y. , Zhu X. , Zhukov V. , Zonneveld J. B. , Zucchelli S. 
Published: September 2018

Abstract

A search is performed for a spin-0 boson,ϕ, produced in proton-proton collisions at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV, using promptϕ→ μ+μ−decays and a data sample corresponding to an integrated luminosity of approximately 3.0 fb−1collected with the LHCb detector. No evidence is found for a signal in the mass range from 5.5 to 15 GeV. Upper limits are placed on the product of the production cross-section and the branching fraction into the dimuon final state. The limits are comparable to the best existing over most of the mass region considered and are the first to be set near the ϒ resonances.