Study of the hc (11P1) meson via ψ (2S) →π0hc decays at BESIII

Ablikim, M.; Achasov, M.N.; Adlarson, P.; Ahmed, S.; Albrecht, M.; Aliberti, R.; Amoroso, A.; An, M.R.; An, Q.; Bai, X.H.; Bai, Y.; Bakina, O.; Baldini Ferroli, R.; Balossino, I.; Ban, Y.; Batozskaya, V.; Becker, D.; Begzsuren, K.; Berger, N.; Bertani, M.; Bettoni, D.; Bianchi, F.; Bloms, J.; Bortone, A.; Boyko, I.; Briere, R.A.; Brueggemann, A.; Cai, H.; Cai, X.; Calcaterra, A.; Cao, G.F.; Cao, N.; Cetin, S.A.; Chang, J.F.; Chang, W.L.; Chelkov, G.; Chen, C.; Chen, G.; Chen, H.S.; Chen, M.L.; Chen, S.J.; Chen, T.; Chen, X.R.; Chen, X.T.; Chen, Y.B.; Chen, Z.J.; Cheng, W.S.; Cibinetto, G.; Cossio, F.; Cui, J.J.; Dai, H.L.; Dai, J.P.; Dbeyssi, A.; De Boer, R.E.; Dedovich, D.; Deng, Z.Y.; Denig, A.; Denysenko, I.; Destefanis, M.; De Mori, F.; Ding, Y.; Dong, J.; Dong, L.Y.; Dong, M.Y.; Dong, X.; Du, S.X.; Egorov, P.; Fan, Y.L.; Fang, J.; Fang, S.S.; Fang, Y.; Farinelli, R.; Fava, L.; Feldbauer, F.; Felici, G.; Feng, C.Q.; Feng, J.H.; Fischer, K.; Fritsch, M.; Fu, C.D.; Gao, Y.N.; Gao, Yang; Garzia, I.; Ge, P.T.; Geng, C.; Gersabeck, E.M.; Gilman, A.; Goetzen, K.; Gong, L.; Gong, W.X.; Gradl, W.; Greco, M.; Gu, M.H.; Guan, C.Y.; Guo, A.Q.; Guo, A.Q.; Guo, L.B.; Guo, R.P.; Guo, Y.P.; Guskov, A.; Han, T.T.; Han, W.Y.; Hao, X.Q.; Harris, F.A.; He, K.K.; He, K.L.; Heinsius, F.H.; Heinz, C.H.; Heng, Y.K.; Herold, C.; Himmelreich, M.; Holtmann, T.; Hou, G.Y.; Hou, Y.R.; Hou, Z.L.; Hu, H.M.; Hu, J.F.; Hu, T.; Hu, Y.; Huang, G.S.; Huang, K.X.; Huang, L.Q.; Huang, X.T.; Huang, Y.P.; Huang, Z.; Hussain, T.; Hüsken, N.; Imoehl, W.; Irshad, M.; Jaeger, S.; Janchiv, S.; Ji, Q.; Ji, Q.P.; Ji, X.B.; Ji, X.L.; Ji, Y.Y.; Jiang, H.B.; Jiang, S.S.; Jiang, X.S.; Jiao, J.B.; Jiao, Z.; Jin, S.; Jin, Y.; Jing, M.Q.; Johansson, T.; Kalantar-Nayestanaki, N.; Kang, X.S.; Kappert, R.; Kavatsyuk, M.; Ke, B.C.; Keshk, I.K.; Khoukaz, A.; Kiese, P.; Kiuchi, R.; Kliemt, R.; Koch, L.; Kolcu, O.B.; Kopf, B.; Kuemmel, M.; Kuessner, M.; Kupsc, A.; Kühn, W.; Lane, J.J.; Lange, J.S.; Larin, P.; Lavania, A.; Lavezzi, L.; Lei, Z.H.; Leithoff, H.; Lellmann, M.; Lenz, T.; Li, C.; Li, C.; Li, C.H.; Li, Cheng; Li, D.M.; Li, F.; Li, G.; Li, H.; Li, H.; Li, H.B.; Li, H.J.; Li, H.N.; Li, J.L.; Li, J.Q.; Li, J.S.; Li, Ke; Li, L.J.; Li, L.K.; Li, Lei; Li, M.H.; Li, P.R.; Li, S.X.; Li, S.Y.; Li, T.; Li, W.D.; Li, W.G.; Li, X.H.; Li, X.L.; Li, Xiaoyu; Li, Z.Y.; Liang, H.; Liang, H.; Liang, H.; Liang, Y.F.; Liang, Y.T.; Liao, G.R.; Libby, J.; Limphirat, A.; Lin, C.X.; Lin, D.X.; Lin, T.; Liu, B.J.; Liu, C.X.; Liu, D.; Liu, F.H.; Liu, Fang; Liu, Feng; Liu, G.M.; Liu, H.M.; Liu, Huanhuan; Liu, Huihui; Liu, J.B.; Liu, J.L.; Liu, J.Y.; Liu, K.; Liu, K.Y.; Liu, Ke; Liu, L.; Liu, M.H.; Liu, P.L.; Liu, Q.; Liu, S.B.; Liu, T.; Liu, W.M.; Liu, X.; Liu, Y.; Liu, Y.B.; Liu, Z.A.; Liu, Z.Q.; Lou, X.C.; Lu, F.X.; Lu, H.J.; Lu, J.G.; Lu, X.L.; Lu, Y.; Lu, Y.P.; Lu, Z.H.; Luo, C.L.; Luo, M.X.; Luo, T.; Luo, X.L.; Lyu, X.R.; Lyu, Y.F.; Ma, F.C.; Ma, H.L.; Ma, L.L.; Ma, M.M.; Ma, Q.M.; Ma, R.Q.; Ma, R.T.; Ma, X.Y.; Ma, Y.; Maas, F.E.; Maggiora, M.; Maldaner, S.; Malde, S.; Malik, Q.A.; Mangoni, A.; Mao, Y.J.; Mao, Z.P.; Marcello, S.; Meng, Z.X.; Messchendorp, J.G.; Mezzadri, G.; Miao, H.; Min, T.J.; Mitchell, R.E.; Mo, X.H.; Muchnoi, N.; Muramatsu, H.; Nakhoul, S.; Nefedov, Y.; Nerling, F.; Nikolaev, I.B.; Ning, Z.; Nisar, S.; Olsen, S.L.; Ouyang, Q.; Pacetti, S.; Pan, X.; Pan, Y.; Pathak, A.; Pathak, A.; Pelizaeus, M.; Peng, H.P.; Peters, K.; Pettersson, J.; Ping, J.L.; Ping, R.G.; Plura, S.; Pogodin, S.; Poling, R.; Prasad, V.; Qi, H.; Qi, H.R.; Qi, M.; Qi, T.Y.; Qian, S.; Qian, W.B.; Qian, Z.; Qiao, C.F.; Qin, J.J.; Qin, L.Q.; Qin, X.P.; Qin, X.S.; Qin, Z.H.; Qiu, J.F.; Qu, S.Q.; Qu, S.Q.; Rashid, K.H.; Ravindran, K.; Redmer, C.F.; Ren, K.J.; Rivetti, A.; Rodin, V.; Rolo, M.; Rong, G.; Rosner, Ch.; Rump, M.; Sang, H.S.; Sarantsev, A.; Schelhaas, Y.; Schnier, C.; Schoenning, K.; Scodeggio, M.; Shan, K.Y.; Shan, W.; Shan, X.Y.; Shangguan, J.F.; Shao, L.G.; Shao, M.; Shen, C.P.; Shen, H.F.; Shen, X.Y.; Shi, B.-A.; Shi, H.C.; Shi, R.S.; Shi, X.; Shi, X.D.; Song, J.J.; Song, W.M.; Song, Y.X.; Sosio, S.; Spataro, S.; Stieler, F.; Su, K.X.; Su, P.P.; Su, Y.-J.; Sun, G.X.; Sun, H.K.; Sun, J.F.; Sun, L.; Sun, S.S.; Sun, T.; Sun, W.Y.; Sun, X.; Sun, Y.J.; Sun, Y.Z.; Sun, Z.T.; Tan, Y.H.; Tan, Y.X.; Tang, C.J.; Tang, G.Y.; Tang, J.; Tao, L.Y.; Tao, Q.T.; Teng, J.X.; Thoren, V.; Tian, W.H.; Tian, Y.T.; Uman, I.; Wang, B.; Wang, D.Y.; Wang, F.; Wang, H.J.; Wang, H.P.; Wang, K.; Wang, L.L.; Wang, M.; Wang, M.Z.; Wang, Meng; Wang, S.; Wang, T.J.; Wang, W.; Wang, W.H.; Wang, W.P.; Wang, X.; Wang, X.F.; Wang, X.L.; Wang, Y.D.; Wang, Y.F.; Wang, Y.Q.; Wang, Y.Y.; Wang, Ying; Wang, Z.; Wang, Z.Y.; Wang, Ziyi; Wei, D.H.; Weidner, F.; Wen, S.P.; White, D.J.; Wiedner, U.; Wilkinson, G.; Wolke, M.; Wollenberg, L.; Wu, J.F.; Wu, L.H.; Wu, L.J.; Wu, X.; Wu, X.H.; Wu, Y.; Wu, Z.; Xia, L.; Xiang, T.; Xiao, H.; Xiao, S.Y.; Xiao, Y.L.; Xiao, Z.J.; Xie, X.H.; Xie, Y.G.; Xie, Y.H.; Xie, Z.P.; Xing, T.Y.; Xu, C.F.; Xu, C.J.; Xu, G.F.; Xu, Q.J.; Xu, S.Y.; Xu, X.P.; Xu, Y.C.; Yan, F.; Yan, L.; Yan, W.B.; Yan, W.C.; Yang, H.J.; Yang, H.X.; Yang, L.; Yang, S.L.; Yang, Y.X.; Yang, Yifan; Yang, Zhi; Ye, M.; Ye, M.H.; Yin, J.H.; You, Z.Y.; Yu, B.X.; Yu, C.X.; Yu, G.; Yu, J.S.; Yu, T.; Yuan, C.Z.; Yuan, L.; Yuan, S.C.; Yuan, X.Q.; Yuan, Y.; Yuan, Z.Y.; Yue, C.X.; Zafar, A.A.; Zeng, X.; Zeng, Y.; Zhan, Y.H.; Zhang, A.Q.; Zhang, B.L.; Zhang, B.X.; Zhang, G.Y.; Zhang, H.; Zhang, H.H.; Zhang, H.H.; Zhang, H.Y.; Zhang, J.L.; Zhang, J.Q.; Zhang, J.W.; Zhang, J.Y.; Zhang, J.Z.; Zhang, Jianyu; Zhang, Jiawei; Zhang, L.M.; Zhang, L.Q.; Zhang, Lei; Zhang, P.; Zhang, Shulei; Zhang, X.D.; Zhang, X.M.; Zhang, X.Y.; Zhang, X.Y.; Zhang, Y.; Zhang, Y.T.; Zhang, Y.H.; Zhang, Yan; Zhang, Yao; Zhang, Z.H.; Zhang, Z.Y.; Zhang, Z.Y.; Zhao, G.; Zhao, J.; Zhao, J.Y.; Zhao, J.Z.; Zhao, Lei; Zhao, Ling; Zhao, M.G.; Zhao, Q.; Zhao, S.J.; Zhao, Y.B.; Zhao, Y.X.; Zhao, Z.G.; Zhemchugov, A.; Zheng, B.; Zheng, J.P.; Zheng, Y.H.; Zhong, B.; Zhong, C.; Zhong, X.; Zhou, L.P.; Zhou, X.; Zhou, X.K.; Zhou, X.R.; Zhou, X.Y.; Zhou, Y.Z.; Zhu, J.; Zhu, K.; Zhu, K.J.; Zhu, S.H.; Zhu, T.J.; Zhu, W.J.; Zhu, W.J.; Zhu, Y.C.; Zhu, Z.A.; Zou, B.S.; Zou, J.H.

doi:10.1103/physrevd.106.072007

Study of the hc (11P1) meson via ψ (2S) →π0hc decays at BESIII

Copy For Citation

Ablikim M., Achasov M., Adlarson P., Ahmed S., Albrecht M., Aliberti R., ...More

Physical Review D, vol.106, no.7, 2022 (SCI-Expanded)

Publication Type: Article / Article
Volume: 106 Issue: 7
Publication Date: 2022
Doi Number: 10.1103/physrevd.106.072007
Journal Name: Physical Review D
Journal Indexes: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, Academic Search Premier, Aerospace Database, Chemical Abstracts Core, INSPEC, zbMATH
Istanbul University Affiliated: Yes

Abstract

© 2022 authors. Published by the American Physical Society.Using 448 million ψ(2S) events, the spin-singlet P-wave charmonium state hc(1P11) is studied via the ψ(2S)→π0hc decay followed by the hc→γηc transition. The branching fractions are measured to be BInc(ψ(2S)→π0hc)×BTag(hc→γηc)=(4.22-0.26+0.27±0.19)×10-4, BInc(ψ(2S)→π0hc)=(7.32±0.34±0.41)×10-4, and BTag(hc→γηc)=(57.66-3.50+3.62±0.58)%, where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. The hc(1P11) mass and width are determined to be M=(3525.32±0.06±0.15) MeV/c2 and Γ=(0.78-0.24+0.27±0.12) MeV. Using the center of gravity mass of the three χcJ(13PJ) mesons [M(c.o.g.)], the 1P hyperfine mass splitting is estimated to be Δhyp=M(hc)-M(c.o.g.)=(0.03±0.06±0.15) MeV/c2, which is consistent with the expectation that the 1P hyperfine splitting is zero at the lowest order.