Observation of the helicity-selection-rule suppressed decay of the χc2 charmonium state

Ablikim, M.; Achasov, M.N.; Ahmed, S.; Ai, X.C.; Albayrak, O.; Albrecht, M.; Ambrose, D.J.; Amoroso, A.; An, F.F.; An, Q.; Bai, J.Z.; Bakina, O.; Baldini Ferroli, R.; Ban, Y.; Bennett, D.W.; Bennett, J.V.; Berger, N.; Bertani, M.; Bettoni, D.; Bian, J.M.; Bianchi, F.; Boger, E.; Boyko, I.; Briere, R.A.; Cai, H.; Cai, X.; Cakir, ORHAN; Calcaterra, A.; Cao, G.F.; Cetin, S.A.; Chai, J.; Chang, J.F.; Chelkov, G.; Chen, G.; Chen, H.S.; Chen, J.C.; Chen, M.L.; Chen, S.; Chen, S.J.; Chen, X.; Chen, X.R.; Chen, Y.B.; Chu, X.K.; Cibinetto, G.; Dai, H.L.; Dai, J.P.; Dbeyssi, A.; Dedovich, D.; Deng, Z.Y.; Denig, A.; Denysenko, I.; Destefanis, M.; De Mori, F.; Ding, Y.; Dong, C.; Dong, J.; Dong, L.Y.; Dong, M.Y.; Dou, Z.L.; Du, S.X.; Duan, P.F.; Fan, J.Z.; Fang, J.; Fang, S.S.; Fang, X.; Fang, Y.; Farinelli, R.; Fava, L.; Feldbauer, F.; Felici, G.; Feng, C.Q.; Fioravanti, E.; Fritsch, M.; Fu, C.D.; Gao, Q.; Gao, X.L.; Gao, Y.; Gao, Z.; Garzia, I.; Goetzen, K.; Gong, L.; Gong, W.X.; Gradl, W.; Greco, M.; Gu, M.H.; Gu, Y.T.; Guan, Y.H.; Guo, A.Q.; Guo, L.B.; Guo, R.P.; Guo, Y.; Guo, Y.P.; Haddadi, Z.; Hafner, A.; Han, S.; Hao, X.Q.; Harris, F.A.; He, K.L.; Heinsius, F.H.; Held, T.; Heng, Y.K.; Holtmann, T.; Hou, Z.L.; Hu, C.; Hu, H.M.; Hu, T.; Hu, Y.; Huang, G.S.; Huang, J.S.; Huang, X.T.; Huang, X.Z.; Huang, Z.L.; Hussain, T.; Ikegami Andersson, W.; Ji, Q.; Ji, Q.P.; Ji, X.B.; Ji, X.L.; Jiang, L.W.; Jiang, X.S.; Jiang, X.Y.; Jiao, J.B.; Jiao, Z.; Jin, D.P.; Jin, S.; Johansson, T.; Julin, A.; Kalantar-Nayestanaki, N.; Kang, X.L.; Kang, X.S.; Kavatsyuk, M.; Ke, B.C.; Kiese, P.; Kliemt, R.; Kloss, B.; Kolcu, O.B.; Kopf, B.; Kornicer, M.; Kupsc, A.; Kühn, W.; Lange, J.S.; Lara, M.; Larin, P.; Leithoff, H.; Leng, C.; Li, C.; Li, Cheng; Li, D.M.; Li, F.; Li, F.Y.; Li, G.; Li, H.B.; Li, H.J.; Li, J.C.; Li, Jin; Li, K.; Li, K.; Li, Lei; Li, P.R.; Li, Q.Y.; Li, T.; Li, W.D.; Li, W.G.; Li, X.L.; Li, X.N.; Li, X.Q.; Li, Y.B.; Li, Z.B.; Liang, H.; Liang, Y.F.; Liang, Y.T.; Liao, G.R.; Lin, D.X.; Liu, B.; Liu, B.J.; Liu, C.X.; Liu, D.; Liu, F.H.; Liu, Fang; Liu, Feng; Liu, H.B.; Liu, H.H.; Liu, H.H.; Liu, H.M.; Liu, J.; Liu, J.B.; Liu, J.P.; Liu, J.Y.; Liu, K.; Liu, K.Y.; Liu, L.D.; Liu, P.L.; Liu, Q.; Liu, S.B.; Liu, X.; Liu, Y.B.; Liu, Y.Y.; Liu, Z.A.; Liu, Zhiqing; Loehner, H.; Long, Y.F.; Lou, X.C.; Lu, H.J.; Lu, J.G.; Lu, Y.; Lu, Y.P.; Luo, C.L.; Luo, M.X.; Luo, T.; Luo, X.L.; Lyu, X.R.; Ma, F.C.; Ma, H.L.; Ma, L.L.; Ma, M.M.; Ma, Q.M.; Ma, T.; Ma, X.N.; Ma, X.Y.; Ma, Y.M.; Maas, F.E.; Maggiora, M.; Malik, Q.A.; Mao, Y.J.; Mao, Z.P.; Marcello, S.; Messchendorp, J.G.; Mezzadri, G.; Min, J.; Min, T.J.; Mitchell, R.E.; Mo, X.H.; Mo, Y.J.; Morales Morales, C.; Muchnoi, N.; Muramatsu, H.; Musiol, P.; Nefedov, Y.; Nerling, F.; Nikolaev, I.B.; Ning, Z.; Nisar, S.; Niu, S.L.; Niu, X.Y.; Olsen, S.L.; Ouyang, Q.; Pacetti, S.; Pan, Y.; Patteri, P.; Pelizaeus, M.; Peng, H.P.; Peters, K.; Pettersson, J.; Ping, J.L.; Ping, R.G.; Poling, R.; Prasad, V.; Qi, H.R.; Qi, M.; Qian, S.; Qiao, C.F.; Qin, L.Q.; Qin, N.; Qin, X.S.; Qin, Z.H.; Qiu, J.F.; Rashid, K.H.; Redmer, C.F.; Ripka, M.; Rong, G.; Rosner, Ch.; Ruan, X.D.; Sarantsev, A.; Savrié, M.; Schnier, C.; Schoenning, K.; Shan, W.; Shao, M.; Shen, C.P.; Shen, P.X.; Shen, X.Y.; Sheng, H.Y.; Song, W.M.; Song, X.Y.; Sosio, S.; Spataro, S.; Sun, G.X.; Sun, J.F.; Sun, S.S.; Sun, X.H.; Sun, Y.J.; Sun, Y.Z.; Sun, Z.J.; Sun, Z.T.; Tang, C.J.; Tang, X.; Tapan, I.; Thorndike, E.H.; Tiemens, M.; Uman, I.; Varner, G.S.; Wang, B.; Wang, B.L.; Wang, D.; Wang, D.Y.; Wang, K.; Wang, L.L.; Wang, L.S.; Wang, M.; Wang, P.; Wang, P.L.; Wang, W.; Wang, W.P.; Wang, X.F.; Wang, Y.; Wang, Y.D.; Wang, Y.F.; Wang, Y.Q.; Wang, Z.; Wang, Z.G.; Wang, Z.H.; Wang, Z.Y.; Wang, Z.Y.; Weber, T.; Wei, D.H.; Weidenkaff, P.; Wen, S.P.; Wiedner, U.; Wolke, M.; Wu, L.H.; Wu, L.J.; Wu, Z.; Xia, L.; Xia, L.G.; Xia, Y.; Xiao, D.; Xiao, H.; Xiao, Z.J.; Xie, Y.G.; Xie, Y.H.; Xiu, Q.L.; Xu, G.F.; Xu, J.J.; Xu, L.; Xu, Q.J.; Xu, Q.N.; Xu, X.P.; Yan, L.; Yan, W.B.; Yan, W.C.; Yan, Y.H.; Yang, H.J.; Yang, H.X.; Yang, L.; Yang, Y.X.; Ye, M.; Ye, M.H.; Yin, J.H.; You, Z.Y.; Yu, B.X.; Yu, C.X.; Yu, J.S.; Yuan, C.Z.; Yuan, Y.; Yuncu, A.; Zafar, A.A.; Zeng, Y.; Zeng, Z.; Zhang, B.X.; Zhang, B.Y.; Zhang, C.C.; Zhang, D.H.; Zhang, H.H.; Zhang, H.Y.; Zhang, J.; Zhang, J.J.; Zhang, J.L.; Zhang, J.Q.; Zhang, J.W.; Zhang, J.Y.; Zhang, J.Z.; Zhang, K.; Zhang, L.; Zhang, S.Q.; Zhang, X.Y.; Zhang, Y.; Zhang, Y.; Zhang, Y.H.; Zhang, Y.N.; Zhang, Y.T.; Zhang, Yu; Zhang, Z.H.; Zhang, Z.P.; Zhang, Z.Y.; Zhao, G.; Zhao, J.W.; Zhao, J.Y.; Zhao, J.Z.; Zhao, Lei; Zhao, Ling; Zhao, M.G.; Zhao, Q.; Zhao, Q.W.; Zhao, S.J.; Zhao, T.C.; Zhao, Y.B.; Zhao, Z.G.; Zhemchugov, A.; Zheng, B.; Zheng, J.P.; Zheng, W.J.; Zheng, Y.H.; Zhong, B.; Zhou, L.; Zhou, X.; Zhou, X.K.; Zhou, X.R.; Zhou, X.Y.; Zhu, K.; Zhu, K.J.; Zhu, S.; Zhu, S.H.; Zhu, X.L.; Zhu, Y.C.; Zhu, Y.S.; Zhu, Z.A.; Zhuang, J.; Zotti, L.; Zou, B.S.; Zou, J.H.

doi:10.1103/physrevd.96.111102

Observation of the helicity-selection-rule suppressed decay of the χc2 charmonium state

Copy For Citation

Ablikim M., Achasov M., Ahmed S., Ai X., Albayrak O., Albrecht M., ...More

Physical Review D, vol.96, no.11, 2017 (SCI-Expanded)

Publication Type: Article / Article
Volume: 96 Issue: 11
Publication Date: 2017
Doi Number: 10.1103/physrevd.96.111102
Journal Name: Physical Review D
Journal Indexes: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus
Ankara University Affiliated: Yes

Abstract

The decays of χc2→K+K-π0, KSK±π, and π+π-π0 are studied with the ψ(3686) data samples collected with the Beijing Spectrometer (BESIII). For the first time, the branching fractions of χc2→K∗K̄, χc2→a2±(1320)π/a20(1320)π0, and χc2→ρ(770)±π are measured. Here, K∗K̄ denotes both K∗±K and its isospin-conjugated process K∗0K̄0+c.c., and K∗ denotes the resonances K∗(892), K2∗(1430), and K3∗(1780). The observations indicate a strong violation of the helicity selection rule in χc2 decays into vector and pseudoscalar meson pairs. The measured branching fractions of χc2→K∗(892)K̄ are more than ten times larger than the upper limit of χc2→ρ(770)±π, which is so far the first direct observation of a significant U-spin symmetry breaking effect in charmonium decays.