DOE PAGES title logo U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurements of the branching fractions of the P -wave charmonium spin-singlet state h c ( P 1 1 ) h + h π 0 / η

Journal Article · · Physical Review. D.
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more »; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less

Based on ( 2712.4 ± 14.3 ) × 10 6 ψ ( 3686 ) events, we investigate four hadronic decay modes of the P -wave charmonium spin-singlet state h c ( 1 P 1 ) h + h π 0 / η ( h = π or K ) via the process ψ ( 3686 ) π 0 h c at BESIII. The h c π + π π 0 decay is observed with a significance of 9.6 σ after taking into account systematic uncertainties. Evidences for h c K + K π 0 and h c K + K η are found with significances of 3.5 σ and 3.3 σ , respectively, after considering the systematic uncertainties. The branching fractions of these decays are measured to be B ( h c π + π π 0 ) = ( 1.36 ± 0.16 ± 0.14 ) × 10 3 , B ( h c K + K π 0 ) = ( 3.26 ± 0.84 ± 0.36 ) × 10 4 , and B ( h c K + K η ) = ( 3.13 ± 1.08 ± 0.38 ) × 10 4 , where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. No significant signal of h c π + π η is found, and the upper limit of its decay branching fraction is determined to be B ( h c π + π η ) < 4.0 × 10 4 at the 90% confidence level. Published by the American Physical Society 2024

Sponsoring Organization:
USDOE
Grant/Contract Number:
FG02-05ER41374
OSTI ID:
2438399
Journal Information:
Physical Review. D., Journal Name: Physical Review. D. Journal Issue: 3 Vol. 110; ISSN PRVDAQ; ISSN 2470-0010
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (36)

Suppression of top-up injection backgrounds with offline event filter in the BESIII experiment journal July 2022
Precision Measurement of the Mass of the h c ( P 1 1 ) State of Charmonium journal October 2008
Study of MRPC technology for BESIII endcap-TOF upgrade journal July 2017
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
Future Physics Programme of BESIII journal April 2020
Observation of the P 1 1 state of charmonium journal November 2005
Design and construction of the BESIII detector
  • Ablikim, M.; An, Z. H.; Bai, J. Z.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 614, Issue 3 https://doi.org/10.1016/j.nima.2009.12.050
journal March 2010
Design and construction of the new BESIII endcap Time-of-Flight system with MRPC Technology
  • Cao, P.; Chen, H. F.; Chen, M. M.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 953 https://doi.org/10.1016/j.nima.2019.163053
journal February 2020
Study of tracking efficiency and its systematic uncertainty from J/ψ → pp̅ π + π at BESIII journal February 2016
First observations of h c → hadrons journal April 2019
Combined estimation for multi-measurements of branching ratio journal October 2015
S − D mixing and searching for the ψ ( 1 1 P 1 ) state at the Beijing Electron-Positron Collider journal May 2002
Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
Measurements of h c ( P 1 1 ) in ψ ′ Decays journal March 2010
Results of a search for the h c ( P 1 1 ) state of charmonium in the η c γ and J / ψ π 0 decay modes journal August 2005
The precision Monte Carlo event generator for two-fermion final states in collisions journal August 2000
PHOTOS Monte Carlo: a precision tool for QED correctionsin Z and W decays journal January 2006
Search for new hadronic decays of hc and observation of hc→K+K−π+π−π0 journal December 2020
BEPCII Performance and Beam Dynamics Studies on Luminosity text January 2016
Cross section measurements of e + e − → ω χ c 0 from s = 4.178 to 4.278 GeV journal May 2019
Online monitoring of the center-of-mass energy from real data at BESIII journal July 2020
Unified approach to the classical statistical analysis of small signals journal April 1998
Determination of the number of ψ(3686) events taken at BESIII* journal September 2024
Event generator for J / ψ and ψ ( 2 S ) decay journal June 2000
Search for hadronic b→u decays journal May 1990
Review of Particle Physics journal August 2022
Coherent exclusive exponentiation for precision Monte Carlo calculations journal May 2001
The study of time calibration for upgraded end cap TOF of BESIII journal July 2017
TopoAna: A generic tool for the event type analysis of inclusive Monte-Carlo samples in high energy physics experiments journal January 2021
Study of the hc(11P1) meson via ψ(2S)→π0hc decays at BESIII journal October 2022
Branching fraction measurements of χ c 0 and χ c 2 to π 0 π 0 and η η journal March 2010
Event generators at BESIII journal August 2008
Observation of the h c ( P 1 1 ) State of Charmonium journal August 2005
Tuning and Validation of the Lundcharm Model with J /ψ Decays journal June 2014
Study of χ c J radiative decays into a vector meson journal June 2011
Search for hadronic transition χ c J → η c π + π − and observation of χ c J → K K ¯ π π π journal January 2013

Similar Records

Determination of Spin-Parity Quantum Numbers of X ( 2370 ) as 0 + from J / ψ γ K S 0 K S 0 η
Journal Article · 2024 · Physical Review Letters · OSTI ID:2345257

Evidence of the h c K S 0 K + π + c . c . decay
Journal Article · 2024 · Physical Review. D. · OSTI ID:2397348

Observation of χ c J 3 ( K + K )
Journal Article · 2024 · Physical Review. D. · OSTI ID:2341649

Related Subjects