Measurement of the $_{\Lambda}^{3}H$ lifetime in Au+Au collisions at the BNL Relativistic Heavy Ion Collider

Adamczyk, L. ; Adams, J. R. ; Adkins, J. K. ; Agakishiev, G. ; Aggarwal, M. M. ; Ahammed, Z. ; Ajitanand, N. N. ; Alekseev, I. ; Anderson, D. M. ; Aoyama, R. ; Aparin, A. ; Arkhipkin, D. ; Aschenauer, E. C. ; Ashraf, M. U. ; Attri, A. ; Averichev, G. S. ; Bai, X. ; Bairathi, V. ; Barish, K. ; Behera, A. ; Bellwied, R. ; Bhasin, A. ; Bhati, A. K. ; Bhattarai, P. ; Bielcik, J. ; Bielcikova, J. ; Bland, L. C. ; Bordyuzhin, I. G. ; Bouchet, J. ; Brandenburg, J. D. ; Brandin, A. V. ; Brown, D. ; Bryslawskyj, J. ; Bunzarov, I. ; Butterworth, J. ; Caines, H. ; Sánchez, M. Calderón de la Barca ; Campbell, J. M. ; Cebra, D. ; Chakaberia, I. ; Chaloupka, P. ; Chang, Z. ; Chankova-Bunzarova, N. ; Chatterjee, A. ; Chattopadhyay, S. ; Chen, X. ; Chen, X. ; Chen, J. H. ; Cheng, J. ; Cherney, M. ; Christie, W. ; Contin, G. ; Crawford, H. J. ; Das, S. ; Dedovich, T. G. ; Deng, J. ; Deppner, I. M. ; Derevschikov, A. A. ; Didenko, L. ; Dilks, C. ; Dong, X. ; Drachenberg, J. L. ; Draper, J. E. ; Dunlop, J. C. ; Efimov, L. G. ; Elsey, N. ; Engelage, J. ; Eppley, G. ; Esha, R. ; Esumi, S. ; Evdokimov, O. ; Ewigleben, J. ; Eyser, O. ; Fatemi, R. ; Fazio, S. ; Federic, P. ; Federicova, P. ; Fedorisin, J. ; Feng, Z. ; Filip, P. ; Finch, E. ; Fisyak, Y. ; Flores, C. E. ; Fujita, J. ; Fulek, L. ; Gagliardi, C. A. ; Geurts, F. ; Gibson, A. ; Girard, M. ; Grosnick, D. ; Gunarathne, D. S. ; Guo, Y. ; Gupta, A. ; Guryn, W. ; Hamad, A. I. ; Hamed, A. ; Harlenderova, A. ; Harris, J. W. ; He, L. ; Heppelmann, S. ; Heppelmann, S. ; Herrmann, N. ; Hirsch, A. ; Horvat, S. ; Huang, B. ; Huang, T. ; Huang, X. ; Huang, H. Z. ; Humanic, T. J. ; Huo, P. ; Igo, G. ; Jacobs, W. W. ; Jentsch, A. ; Jia, J. ; Jiang, K. ; Jowzaee, S. ; Judd, E. G. ; Kabana, S. ; Kalinkin, D. ; Kang, K. ; Kapukchyan, D. ; Kauder, K. ; Ke, H. W. ; Keane, D. ; Kechechyan, A. ; Khan, Z. ; Kikoła, D. P. ; Kim, C. ; Kisel, I. ; Kisiel, A. ; Kochenda, L. ; Kocmanek, M. ; Kollegger, T. ; Kosarzewski, L. K. ; Kraishan, A. F. ; Krauth, L. ; Kravtsov, P. ; Krueger, K. ; Kulathunga, N. ; Kumar, L. ; Kvapil, J. ; Kwasizur, J. H. ; Lacey, R. ; Landgraf, J. M. ; Landry, K. D. ; Lauret, J. ; Lebedev, A. ; Lednicky, R. ; Lee, J. H. ; Li, X. ; Li, W. ; Li, Y. ; Li, C. ; Lidrych, J. ; Lin, T. ; Lisa, M. A. ; Liu, F. ; Liu, P. ; Liu, Y. ; Liu, H. ; Ljubicic, T. ; Llope, W. J. ; Lomnitz, M. ; Longacre, R. S. ; Luo, X. ; Luo, S. ; Ma, G. L. ; Ma, L. ; Ma, R. ; Ma, Y. G. ; Magdy, N. ; Majka, R. ; Mallick, D. ; Margetis, S. ; Markert, C. ; Matis, H. S. ; Mayes, D. ; Meehan, K. ; Mei, J. C. ; Miller, Z. W. ; Minaev, N. G. ; Mioduszewski, S. ; Mishra, D. ; Mizuno, S. ; Mohanty, B. ; Mondal, M. M. ; Morozov, D. A. ; Mustafa, M. K. ; Nasim, Md. ; Nayak, T. K. ; Nelson, J. M. ; Nemes, D. B. ; Nie, M. ; Nigmatkulov, G. ; Niida, T. ; Nogach, L. V. ; Nonaka, T. ; Nurushev, S. B. ; Odyniec, G. ; Ogawa, A. ; Oh, K. ; Okorokov, V. A. ; Olvitt, D. ; Jr. ; Page, B. S. ; Pak, R. ; Pandit, Y. ; Panebratsev, Y. ; Pawlik, B. ; Pei, H. ; Perkins, C. ; Pluta, J. ; Poniatowska, K. ; Porter, J. ; Posik, M. ; Pruthi, N. K. ; Przybycien, M. ; Putschke, J. ; Quintero, A. ; Ramachandran, S. ; Ray, R. L. ; Reed, R. ; Rehbein, M. J. ; Ritter, H. G. ; Roberts, J. B. ; Rogachevskiy, O. V. ; Romero, J. L. ; Roth, J. D. ; Ruan, L. ; Rusnak, J. ; Rusnakova, O. ; Sahoo, N. R. ; Sahu, P. K. ; Salur, S. ; Sandweiss, J. ; Saur, M. ; Schambach, J. ; Schmah, A. M. ; Schmidke, W. B. ; Schmitz, N. ; Schweid, B. R. ; Seger, J. ; Sergeeva, M. ; Seto, R. ; Seyboth, P. ; Shah, N. ; Shahaliev, E. ; Shanmuganathan, P. V. ; Shao, M. ; Shen, W. Q. ; Shi, S. S. ; Shi, Z. ; Shou, Q. Y. ; Sichtermann, E. P. ; Sikora, R. ; Simko, M. ; Singha, S. ; Skoby, M. J. ; Smirnov, N. ; Smirnov, D. ; Solyst, W. ; Sorensen, P. ; Spinka, H. M. ; Srivastava, B. ; Stanislaus, T. D. S. ; Stewart, D. J. ; Strikhanov, M. ; Stringfellow, B. ; Suaide, A. A. P. ; Sugiura, T. ; Sumbera, M. ; Summa, B. ; Sun, Y. ; Sun, X. ; Sun, X. M. ; Surrow, B. ; Svirida, D. N. ; Tang, A. H. ; Tang, Z. ; Taranenko, A. ; Tarnowsky, T. ; Tawfik, A. ; Thäder, J. ; Thomas, J. H. ; Timmins, A. R. ; Tlusty, D. ; Todoroki, T. ; Tokarev, M. ; Trentalange, S. ; Tribble, R. E. ; Tribedy, P. ; Tripathy, S. K. ; Trzeciak, B. A. ; Tsai, O. D. ; Ullrich, T. ; Underwood, D. G. ; Upsal, I. ; Buren, G. Van ; Nieuwenhuizen, G. van ; Vasiliev, A. N. ; Videbæk, F. ; Vokal, S. ; Voloshin, S. A. ; Vossen, A. ; Wang, G. ; Wang, Y. ; Wang, F. ; Wang, Y. ; Webb, G. ; Webb, J. C. ; Wen, L. ; Westfall, G. D. ; Wieman, H. ; Wissink, S. W. ; Witt, R. ; Wu, Y. ; Xiao, Z. G. ; Xie, G. ; Xie, W. ; Xu, Y. F. ; Xu, J. ; Xu, Q. H. ; Xu, N. ; Xu, Z. ; Yang, S. ; Yang, Y. ; Yang, C. ; Yang, Q. ; Ye, Z. ; Ye, Z. ; Yi, L. ; Yip, K. ; Yoo, I.-K. ; Yu, N. ; Zbroszczyk, H. ; Zha, W. ; Zhang, Z. ; Zhang, J. ; Zhang, S. ; Zhang, S. ; Zhang, J. ; Zhang, Y. ; Zhang, X. P. ; Zhang, J. B. ; Zhao, J. ; Zhong, C. ; Zhou, L. ; Zhou, C. ; Zhu, X. ; Zhu, Z. ; Zyzak, M.

A precise measurement of the hypertriton lifetime is presented. In this letter, the mesonic decay modes $\mathrm{{^3_\Lambda}H \rightarrow ^3He + \pi^-}$ and $\mathrm{{^3_\Lambda}H \rightarrow d + p + \pi^-}$ are used to reconstruct the hypertriton from Au+Au collision data collected by the STAR collaboration at RHIC. A minimum $χ^2$ estimation is used to determine the lifetime of $\tau = 142^{+24}_{-21}\,{\rm (stat.)} {\pm} 31\,{\rm (syst.)}$ ps. This lifetime is about 50\% shorter than the lifetime $\tau = 263\pm2$ ps of a free Λ, indicating strong hyperon-nucleon interaction in the hypernucleus system. The branching ratios of the mesonic decay channels are also determined to satisfy B.R.$_{(^3{\rm He}+\pi^-)}/$/$_{(^3{\rm He}+\pi^-)}+$$_{(d+p+\pi^-)})$) = 0.32±0.05(stat.)±0.08(syst.). Our ratio result favors the assignment $J(\mathrm{^{3}_{\Lambda}H})$ = $\frac{1}{2}$ over $J(\mathrm{^{3}_{\Lambda}H})$ = $\frac{3}{2}$. These measurements will help to constrain models of hyperon-baryon interactions.


Publication Date:
May 22 2018
Date Submitted:
Jul 01 2019
ISSN:
24699985
Citation:
Physical Review C
97
5
External Resources:




 Record created 2019-07-01, last modified 2019-08-06


Rate this document:

Rate this document:
1
2
3
 
(Not yet reviewed)