Study of excited $$\varvec{\varXi }$$ baryons with the $$\overline{\text{ P }}$$ANDA detector
Authors: Barucca G. , Davì F. , Lancioni G. , Mengucci P. , Montalto L. , Natali P. P. , Paone N. , Rinaldi D. , Scalise L. , Krusche B. , Steinacher M. , Liu Z. , Liu C. , Liu B. , Shen X. , Sun S. , Zhao G. , Zhao J. , Albrecht M. , Alkakhi W. , Bökelmann S. , Coen S. , Feldbauer F. , Fink M. , Frech J. , Freudenreich V. , Fritsch M. , Grochowski J. , Hagdorn R. , Heinsius F. H. , Held T. , Holtmann T. , Keshk I. , Koch H. , Kopf B. , Kümmel M. , Küßner M. , Li J. , Linzen L. , Maldaner S. , Oppotsch J. , Pankonin S. , Pelizä M. , Pflüger S. , Reher J. , Reicherz G. , Schnier C. , Steinke M. , Triffterer T. , Wenzel C. , Wiedner U. , Denizli H. , Er N. , Keskin U. , Yerlikaya S. , Yilmaz A. , Beck R. , Chauhan V. , Hammann C. , Hartmann J. , Ketzer B. , Müllers J. , Salisbury B. , Schmidt C. , Thoma U. , Urban M. , Bianconi A. , Bragadireanu M. , Pantea D. , Domagala M. , Filo G. , Lisowski E. , Lisowski F. , Michałek M. , Poznański P. , Płażek J. , Korcyl K. , Lebiedowicz P. , Pysz K. , Schäfer W. , Szczurek A. , Firlej M. , Fiutowski T. , Idzik M. , Moron J. , Swientek K. , Terlecki P. , Korcyl G. , Lalik R. , Malige A. , Moskal P. , Nowakowski K. , Przygoda W. , Rathod N. , Salabura P. , Smyrski J. , Augustin I. , Böhm R. , Lehmann I. , Schmitt L. , Varentsov V. , Al-Turany M. , Belias A. , Deppe H. , Dzhygadlo R. , Flemming H. , Gerhardt A. , Götzen K. , Heinz A. , Jiang P. , Karabowicz R. , Koch S. , Kurilla U. , Lehmann D. , Lühning J. , Lynen U. , Orth H. , Peters K. , Schepers G. , Schmidt C. J. , Schwarz C. , Schwiening J. , Täschner A. , Traxler M. , Voss B. , Wieczorek P. , Abazov V. , Alexeev G. , Barabanov M. Yu. , Dodokhov V. Kh. , Efremov A. , Fechtchenko A. , Galoyan A. , Golovanov G. , Koshurnikov E. K. , Lobanov Y. Yu. , Olshevskiy A. G. , Piskun A. A. , Samartsev A. , Shimanski S. , Skachkov N. B. , Skachkova A. N. , Strokovsky E. A. , Tokmenin V. , Uzhinsky V. , Verkheev A. , Vodopianov A. , Zhuravlev N. I. , Watts D. , Böhm M. , Eyrich W. , Lehmann A. , Miehling D. , Pfaffinger M. , Seth K. , Xiao T. , Ali A. , Hamdi A. , Himmelreich M. , Krebs M. , Nakhoul S. , Nerling F. , Gianotti P. , Lucherini V. , Bracco G. , Bodenschatz S. , Brinkmann K. T. , Brück L. , Diehl S. , Dormenev V. , Düren M. , Erlen T. , Hahn C. , Hayrapetyan A. , Hofmann J. , Kegel S. , Khalid F. , Köseoglu I. , Kripko A. , Kühn W. , Metag V. , Moritz M. , Nanova M. , Novotny R. , Orsich P. , Pereira-de-Lira J. , Sachs M. , Schmidt M. , Schubert R. , Strickert M. , Wasem T. , Zaunick H. G. , Tomasi-Gustafsson E. , Glazier D. , Ireland D. , Seitz B. , Kappert R. , Kavatsyuk M. , Loehner H. , Messchendorp J. , Rodin V. , Kalita K. , Huang G. , Liu D. , Peng H. , Qi H. , Sun Y. , Zhou X. , Kunze M. , Azizi K. , Olgun A. T. , Tavukoglu Z. , Derichs A. , Dosdall R. , Esmail W. , Gillitzer A. , Goldenbaum F. , Grunwald D. , Jokhovets L. , Kannika J. , Kulessa P. , Orfanitski S. , Pérez-Andrade G. , Prasuhn D. , Prencipe E. , Pütz J. , Ritman J. , Rosenthal E. , Schadmand S. , Schmitz R. , Scholl A. , Sefzick T. , Serdyuk V. , Stockmanns T. , Veretennikov D. , Wintz P. , Wüstner P. , Xu H. , Zhou Y. , Cao X. , Hu Q. , Liang Y. , Rigato V. , Isaksson L. , Achenbach P. , Corell O. , Denig A. , Distler M. , Hoek M. , Lauth W. , Leithoff H. H. , Merkel H. , Müller U. , Petersen J. , Pochodzalla J. , Schlimme S. , Sfienti C. , Thiel M. , Bleser S. , Bölting M. , Capozza L. , Dbeyssi A. , Ehret A. , Klasen R. , Kliemt R. , Maas F. , Motzko C. , Noll O. , Piñeiro D. Rodríguez , Schupp F. , Steinen M. , Wolff S. , Zimmermann I. , Kazlou D. , Korzhik M. , Missevitch O. , Balanutsa P. , Chernetsky V. , Demekhin A. , Dolgolenko A. , Fedorets P. , Gerasimov A. , Golubev A. , Kantsyrev A. , Kirin D. Y. , Kristi N. , Ladygina E. , Luschevskaya E. , Matveev V. A. , Panjushkin V. , Stavinskiy A. V. , Balashoff A. , Boukharov A. , Bukharova M. , Malyshev O. , Vishnevsky E. , Bonaventura D. , Brand P. , Hetz B. , Hüsken N. , Kellers J. , Khoukaz A. , Klostermann D. , Mannweiler C. , Vestrick S. , Bumrungkoh D. , Herold C. , Khosonthongkee K. , Kobdaj C. , Limphirat A. , Manasatitpong K. , Nasawad T. , Pongampai S. , Simantathammakul T. , Srisawad P. , Wongprachanukul N. , Yan Y. , Yu C. , Zhang X. , Zhu W. , Antokhin E. , Barnyakov A. Yu. , Beloborodov K. , Blinov V. E. , Kuyanov I. A. , Pivovarov S. , Pyata E. , Tikhonov Y. , Blinov A. E. , Kononov S. , Kravchenko E. A. , Lattery M. , Boca G. , Duda D. , Finger M. , Finger, M. , Kveton A. , Pesek M. , Peskova M. , Prochazka I. , Slunecka M. , Volf M. , Gallus P. , Jary V. , Korchak O. , Marcisovsky M. , Neue G. , Novy J. , Tomasek L. , Tomasek M. , Virius M. , Vrba V. , Abramov V. , Bukreeva S. , Chernichenko S. , Derevschikov A. , Ferapontov V. , Goncharenko Y. , Levin A. , Maslova E. , Melnik Y. , Meschanin A. , Minaev N. , Mochalov V. , Moiseev V. , Morozov D. , Nogach L. , Poslavskiy S. , Ryazantsev A. , Ryzhikov S. , Semenov P. , Shein I. , Uzunian A. , Vasiliev A. , Yakutin A. , Belostotski S. , Fedotov G. , Izotov A. , Manaenkov S. , Miklukho O. , Preston M. , Tegner P. E. , Wölbing D. , Cederwall B. , Gandhi K. , Rai A. K. , Godre S. , Crede V. , Dobbs S. , Eugenio P. , Calvo D. , De Remigis P. , Filippi A. , Mazza G. , Wheadon R. , Iazzi F. , Lavagno A. , Bussa M. P. , Spataro S. , Akram A. , Calen H. , Ikegami Andersson W. , Johansson T. , Kupsc A. , Marciniewski P. , Papenbrock M. , Regina J. , Rieger J. , Schönning K. , Wolke M. , Chlopik A. , Kesik G. , Melnychuk D. , Tarasiuk J. , Wronka S. , Zwieglinski B. , Amsler C. , Bühler P. , Marton J. , Zimmermann S. 
Published: April 2021

AbstractThe study of baryon excitation spectra provides insight into the inner structure of baryons. So far, most of the world-wide efforts have been directed towards $$N^*$$

N
∗

and $$\varDelta $$
Δ
spectroscopy. Nevertheless, the study of the double and triple strange baryon spectrum provides independent information to the $$N^*$$

N
∗

and $$\varDelta $$
Δ
spectra. The future antiproton experiment $$\overline{\text{ P }}$$

P

¯

ANDA will provide direct access to final states containing a $${\overline{\varXi }}\varXi $$

Ξ
¯

Ξ

pair, for which production cross sections up to $$\mu \text{ b }$$

μ

b

are expected in $$\bar{\text{ p }}$$

p

¯

p reactions. With a luminosity of $$L=10^{31}$$

L
=

10
31

cm$$^{-2}$$

-
2

s$$^{-1}$$

-
1

in the first phase of the experiment, the expected cross sections correspond to a production rate of $$\sim 10^6\, \text{ events }/\text{day }$$

∼

10
6

events

/
day

. With a nearly $$4\pi $$

4
π

detector acceptance, $$\overline{\text{ P }}$$

P

¯

ANDA will thus be a hyperon factory. In this study, reactions of the type $$\bar{\text{ p }}$$

p

¯

p $$\rightarrow $$
→
$${\overline{\varXi }}^{+}$$

Ξ
¯

+

$$\varXi ^{*-}$$

Ξ

∗
-

as well as $$\bar{\text{ p }}$$

p

¯

p $$\rightarrow $$
→
$${\overline{\varXi }}^{*+}$$

Ξ
¯

∗
+

$$\varXi ^{-}$$

Ξ
-

with various decay modes are investigated. For the exclusive reconstruction of the signal events a full decay tree fit is used, resulting in reconstruction efficiencies between 3 and 5%. This allows high statistics data to be collected within a few weeks of data taking.