Observation of ηc(1S) and ηc(2S) decays to K+K-π+π-π0 in two-photon interactions

P. Del Amo Sanchez, J. P. Lees, V. Poireau, E. Prencipe, V. Tisserand, J. Garra Tico, E. Grauges, M. Martinelli, A. Palano, M. Pappagallo, G. Eigen, B. Stugu, L. Sun, M. Battaglia, D. N. Brown, B. Hooberman, L. T. Kerth, Yu G. Kolomensky, G. Lynch, I. L. OsipenkovT. Tanabe, C. M. Hawkes, A. T. Watson, H. Koch, T. Schroeder, D. J. Asgeirsson, C. Hearty, T. S. Mattison, J. A. McKenna, A. Khan, A. Randle-Conde, V. E. Blinov, A. R. Buzykaev, V. P. Druzhinin, V. B. Golubev, A. P. Onuchin, S. I. Serednyakov, Yu I. Skovpen, E. P. Solodov, K. Yu Todyshev, A. N. Yushkov, M. Bondioli, S. Curry, D. Kirkby, A. J. Lankford, M. Mandelkern, E. C. Martin, D. P. Stoker, H. Atmacan, J. W. Gary, F. Liu, O. Long, G. M. Vitug, C. Campagnari, T. M. Hong, D. Kovalskyi, J. D. Richman, C. West, A. M. Eisner, C. A. Heusch, J. Kroseberg, W. S. Lockman, A. J. Martinez, T. Schalk, B. A. Schumm, A. Seiden, L. O. Winstrom, C. H. Cheng, D. A. Doll, B. Echenard, D. G. Hitlin, P. Ongmongkolkul, F. C. Porter, A. Y. Rakitin, R. Andreassen, M. S. Dubrovin, G. Mancinelli, B. T. Meadows, M. D. Sokoloff, P. C. Bloom, W. T. Ford, A. Gaz, M. Nagel, U. Nauenberg, J. G. Smith, S. R. Wagner, R. Ayad, W. H. Toki, H. Jasper, T. M. Karbach, J. Merkel, A. Petzold, B. Spaan, K. Wacker, M. J. Kobel, K. R. Schubert, R. Schwierz, D. Bernard, M. Verderi, P. J. Clark, S. Playfer, J. E. Watson, M. Andreotti, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, A. Cecchi, G. Cibinetto, E. Fioravanti, P. Franchini, E. Luppi, M. Munerato, M. Negrini, A. Petrella, L. Piemontese, R. Baldini-Ferroli, A. Calcaterra, R. De Sangro, G. Finocchiaro, M. Nicolaci, S. Pacetti, P. Patteri, I. M. Peruzzi, M. Piccolo, M. Rama, A. Zallo, R. Contri, E. Guido, M. Lo Vetere, M. R. Monge, S. Passaggio, C. Patrignani, E. Robutti, S. Tosi, B. Bhuyan, V. Prasad, C. L. Lee, M. Morii, A. Adametz, J. Marks, U. Uwer, F. U. Bernlochner, M. Ebert, H. M. Lacker, T. Lueck, A. Volk, P. D. Dauncey, M. Tibbetts, P. K. Behera, U. Mallik, C. Chen, J. Cochran, H. B. Crawley, L. Dong, W. T. Meyer, S. Prell, E. I. Rosenberg, A. E. Rubin, A. V. Gritsan, Z. J. Guo, N. Arnaud, M. Davier, D. Derkach, J. Firmino Da Costa, G. Grosdidier, F. Le Diberder, A. M. Lutz, B. Malaescu, A. Perez, P. Roudeau, M. H. Schune, J. Serrano, V. Sordini, A. Stocchi, L. Wang, G. Wormser, D. J. Lange, D. M. Wright, I. Bingham, C. A. Chavez, J. P. Coleman, J. R. Fry, E. Gabathuler, R. Gamet, D. E. Hutchcroft, D. J. Payne, C. Touramanis, A. J. Bevan, F. Di Lodovico, R. Sacco, M. Sigamani, G. Cowan, S. Paramesvaran, A. C. Wren, D. N. Brown, C. L. Davis, A. G. Denig, M. Fritsch, W. Gradl, A. Hafner, K. E. Alwyn, D. Bailey, R. J. Barlow, G. Jackson, G. D. Lafferty, J. Anderson, R. Cenci, A. Jawahery, D. A. Roberts, G. Simi, J. M. Tuggle, C. Dallapiccola, E. Salvati, R. Cowan, D. Dujmic, G. Sciolla, M. Zhao, D. Lindemann, P. M. Patel, S. H. Robertson, M. Schram, P. Biassoni, A. Lazzaro, V. Lombardo, F. Palombo, S. Stracka, L. Cremaldi, R. Godang, R. Kroeger, P. Sonnek, D. J. Summers, X. Nguyen, M. Simard, P. Taras, G. De Nardo, D. Monorchio, G. Onorato, C. Sciacca, G. Raven, H. L. Snoek, C. P. Jessop, K. J. Knoepfel, J. M. Losecco, W. F. Wang, L. A. Corwin, K. Honscheid, R. Kass, J. P. Morris, N. L. Blount, J. Brau, R. Frey, O. Igonkina, J. A. Kolb, R. Rahmat, N. B. Sinev, D. Strom, J. Strube, E. Torrence, G. Castelli, E. Feltresi, N. Gagliardi, M. Margoni, M. Morandin, M. Posocco, M. Rotondo, F. Simonetto, R. Stroili, E. Ben-Haim, G. R. Bonneaud, H. Briand, G. Calderini, J. Chauveau, O. Hamon, Ph Leruste, G. Marchiori, J. Ocariz, J. Prendki, S. Sitt, M. Biasini, E. Manoni, A. Rossi, C. Angelini, G. Batignani, S. Bettarini, M. Carpinelli, G. Casarosa, A. Cervelli, F. Forti, M. A. Giorgi, A. Lusiani, N. Neri, E. Paoloni, G. Rizzo, J. J. Walsh, D. Lopes Pegna, C. Lu, J. Olsen, A. J.S. Smith, A. V. Telnov, F. Anulli, E. Baracchini, G. Cavoto, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, M. Gaspero, L. Li Gioi, M. A. Mazzoni, G. Piredda, F. Renga, T. Hartmann, T. Leddig, H. Schröder, R. Waldi, T. Adye, B. Franek, E. O. Olaiya, F. F. Wilson, S. Emery, G. Hamel De Monchenault, G. Vasseur, Ch Yèche, M. Zito, M. T. Allen, D. Aston, D. J. Bard, R. Bartoldus, J. F. Benitez, C. Cartaro, M. R. Convery, J. Dorfan, G. P. Dubois-Felsmann, W. Dunwoodie, R. C. Field, M. Franco Sevilla, B. G. Fulsom, A. M. Gabareen, M. T. Graham, P. Grenier, C. Hast, W. R. Innes, M. H. Kelsey, H. Kim, P. Kim, M. L. Kocian, D. W.G.S. Leith, S. Li, B. Lindquist, S. Luitz, V. Luth, H. L. Lynch, D. B. MacFarlane, H. Marsiske, D. R. Muller, H. Neal, S. Nelson, C. P. O'Grady, I. Ofte, M. Perl, T. Pulliam, B. N. Ratcliff, A. Roodman, A. A. Salnikov, V. Santoro, R. H. Schindler, J. Schwiening, A. Snyder, D. Su, M. K. Sullivan, S. Sun, K. Suzuki, J. M. Thompson, J. Va'Vra, A. P. Wagner, M. Weaver, C. A. West, W. J. Wisniewski, M. Wittgen, D. H. Wright, H. W. Wulsin, A. K. Yarritu, C. C. Young, V. Ziegler, X. R. Chen, W. Park, M. V. Purohit, R. M. White, J. R. Wilson, S. J. Sekula, M. Bellis, P. R. Burchat, A. J. Edwards, T. S. Miyashita, S. Ahmed, M. S. Alam, J. A. Ernst, B. Pan, M. A. Saeed, S. B. Zain, N. Guttman, A. Soffer, P. Lund, S. M. Spanier, R. Eckmann, J. L. Ritchie, A. M. Ruland, C. J. Schilling, R. F. Schwitters, B. C. Wray, J. M. Izen, X. C. Lou, F. Bianchi, D. Gamba, M. Pelliccioni, M. Bomben, L. Lanceri, L. Vitale, N. Lopez-March, F. Martinez-Vidal, D. A. Milanes, A. Oyanguren, J. Albert, Sw Banerjee, H. H.F. Choi, K. Hamano, G. J. King, R. Kowalewski, M. J. Lewczuk, I. M. Nugent, J. M. Roney, R. J. Sobie, T. J. Gershon, P. F. Harrison, T. E. Latham, E. M.T. Puccio, H. R. Band, S. Dasu, K. T. Flood, Y. Pan, R. Prepost, C. O. Vuosalo, S. L. Wu

Research output: Contribution to journalArticle

25 Citations (Scopus)

Abstract

We study the processes γγ→KS0K±π and γγ→K+K-π+π -π0 using a data sample of 519.2fb-1 recorded by the BABAR detector at the PEP-II asymmetric-energy e+e- collider at center-of-mass energies near the Υ(nS) (n=2, 3, 4) resonances. We observe the ηc(1S), χc0(1P) and ηc(2S) resonances produced in two-photon interactions and decaying to K+K-π+π-π0, with significances of 18.1, 5.4 and 5.3 standard deviations (including systematic errors), respectively, and report 4.0σ evidence of the χc2(1P) decay to this final state. We measure the ηc(2S) mass and width in KS0K±π decays, and obtain the values m(ηc(2S))=3638.5±1.5±0.8MeV/c2 and Γ(ηc(2S))=13.4±4.6±3.2MeV, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. We measure the two-photon width times branching fraction for the reported resonance signals, and search for the χc2(2P) resonance, but no significant signal is observed.

Original languageEnglish
Article number012004
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume84
Issue number1
DOIs
Publication statusPublished - 2011

ASJC Scopus subject areas

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Fingerprint Dive into the research topics of 'Observation of η<sub>c</sub>(1S) and η<sub>c</sub>(2S) decays to K<sup>+</sup>K<sup>-</sup>π<sup>+</sup>π<sup>-</sup>π0 in two-photon interactions'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Del Amo Sanchez, P., Lees, J. P., Poireau, V., Prencipe, E., Tisserand, V., Garra Tico, J., Grauges, E., Martinelli, M., Palano, A., Pappagallo, M., Eigen, G., Stugu, B., Sun, L., Battaglia, M., Brown, D. N., Hooberman, B., Kerth, L. T., Kolomensky, Y. G., Lynch, G., ... Wu, S. L. (2011). Observation of ηc(1S) and ηc(2S) decays to K+K-π+π-π0 in two-photon interactions. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 84(1), [012004]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.84.012004