Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Measurement of the branching fraction of $D_s^+\to τ^+ ν_τ$ via $τ^+ \to μ^+ ν_μ\bar{ν_τ}$
Authors :
BESIII Collaboration Ablikim, M. Achasov, M. N. Adlarson, P. Aliberti, R. Amoroso, A. An, M. R. An, Q. Bai, Y. Bakina, O. Balossino, I. Ban, Y. Batozskaya, V. Begzsuren, K. Berger, N. Bertani, M. Bettoni, D. Bianchi, F. Bianco, E. 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, T. T. Chang, W. L. Che, G. R. Chelkov, G. Chen, C. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. J. Cheng, W. S. Choi, S. K. Chu, X. Cibinetto, G. Coen, S. C. 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, B. Ding, X. X. Ding, Y. Dong, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Du, S. X. Duan, Z. H. Egorov, P. Fan, Y. L. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Farinelli, R. Fava, L. Feldbauer, F. Felici, G. Feng, C. Q. Feng, J. H. Fischer, K Fritsch, M. Fritzsch, C. Fu, C. D. Fu, Y. W. Gao, H. Gao, Y. N. Gao, Yang Garbolino, S. Garzia, I. Ge, P. T. Ge, Z. W. Geng, C. Gersabeck, E. M. Gilman, A Goetzen, K. Gong, L. Gong, W. X. Gradl, W. Gramigna, S. Greco, M. Gu, M. H. Gu, Y. T. Guan, C. Y Guan, Z. L. Guo, A. Q. Guo, L. B. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guskov, A. H., X. 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. Holtmann, T. Hong, P. C. 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. Hussain, T. Hüsken, N Imoehl, W. Irshad, M. Jackson, J. Jaeger, S. Janchiv, S. Jeong, J. H. Ji, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Jia, Z. K. Jiang, P. C. Jiang, S. S. Jiang, T. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiao, J. B. Jiao, Z. Jin, S. Jin, Y. Jing, M. Q. Johansson, T. K., X. Kabana, S. Kalantar-Nayestanaki, N. Kang, X. L. Kang, X. S. Kappert, R. Kavatsyuk, M. Ke, B. C. Khoukaz, A. Kiuchi, R. Kliemt, R. Koch, L. Kolcu, O. B. Kopf, B. Kuessner, M. Kupsc, A. Kühn, W. Lane, J. J. Lange, J. S. Larin, P. Lavania, A. Lavezzi, L. Lei, T. T. Lei, Z. H. Leithoff, H. Lellmann, M. Lenz, T. Li, C. Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, J. W. Li, Ke Li, L. J Li, L. K. Li, Lei Li, M. H. Li, P. R. Li, S. X. Li, T. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. H. Li, X. L. Li, Xiaoyu Li, Y. G. Li, Z. J. Li, Z. X. Li, Z. Y. Liang, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liao, G. R. Liao, L. Z. Libby, J. Limphirat, A. Lin, D. X. Lin, T. Liu, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, D. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. 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, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. K. 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, J. 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. 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. Yu. Nefedov, Y. Nerling, F. Nikolaev, I. B. Ning, Z. Nisar, S. Niu, Y. Olsen, S. L. Ouyang, Q. Pacetti, S. Pan, X. Pan, Y. Pathak, A. Pei, Y. P. Pelizaeus, M. Peng, H. P. Peters, K. Ping, J. L. Ping, R. G. Plura, S. Pogodin, S. Prasad, V. Qi, F. Z. Qi, H. Qi, H. R. Qi, M. Qi, T. Y. Qian, S. Qian, W. B. Qiao, C. F. Qin, J. J. Qin, L. Q. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qiu, J. F. Qu, S. Q. Redmer, C. F. Ren, K. J. Rivetti, A. Rodin, V. Rolo, M. Rong, G. Rosner, Ch. Ruan, S. N. Salone, N. Sarantsev, A. Schelhaas, Y. 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, W. H. Shen, X. Y. Shi, B. A. Shi, H. C. Shi, J. Y. Shi, Q. Q. Shi, R. S. Shi, X. Song, J. J. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Sosio, S. Spataro, S. Stieler, F. Su, Y. J. Sun, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. T. Tan, Y. X. Tang, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, Y. A. Tao, L. Y Tao, Q. T. Tat, M. Teng, J. X. Thoren, V. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Uman, I. Wang, B. Wang, B. L. Wang, Bo Wang, C. W. Wang, D. Y. Wang, F. Wang, H. J. Wang, H. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, M. Wang, Meng Wang, S. Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. H. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. J. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. N. Wang, Y. Q. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wei, D. Wei, D. H. Weidner, F. Wen, S. P. Wenzel, C. W. Wiedner, U. Wilkinson, G. Wolke, M. Wollenberg, L. Wu, C. Wu, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, X. Wu, X. H. Wu, Y. Wu, Y. J Wu, Z. Xia, L. Xian, X. M. Xiang, T. Xiao, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, S. Y. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xie, C. Xie, X. H. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xing, T. Y. Xu, C. F. Xu, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, W. L. Xu, X. P. Xu, Y. C. Xu, Z. P. Yan, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, X. Q Yang, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, Tao Yang, Y. Yang, Y. F. Yang, Y. X. Yang, Yifan Ye, M. Ye, M. H. Yin, J. H. You, Z. Y. Yu, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, T. Yu, X. D. Yuan, C. Z. Yuan, L. Yuan, S. C. Yuan, X. Q. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yue, C. X. Zafar, A. A. Zeng, F. R. Zeng, X. Zeng, Y. Zeng, Y. J. Zhai, X. Y. Zhan, Y. H. Zhang, A. Q. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. Y. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jiawei Zhang, L. M. Zhang, L. Q. Zhang, Lei Zhang, P. Zhang, Q. Y. Zhang, Shuihan Zhang, Shulei Zhang, X. D. Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Yan Zhang, Yao Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. Y. Zhao, G. Zhao, J. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhemchugov, A. Zheng, B. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, Y. H. Zhong, B. Zhong, X. Zhou, H. 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, L. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, S. Q. Zhu, T. J. Zhu, W. J. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zou, J. H. Zu, J.
Publication Year :
2023
Publisher :
arXiv, 2023.
Abstract
Utilizing $7.33~\mathrm{fb}^{-1}$ of $e^+e^-$ collision data taken at the center-of-mass energies of 4.128, 4.157, 4.178, 4.189, 4.199, 4.209, 4.219, and 4.226 GeV with the BESIII detector, the branching fraction of the leptonic decay $D_s^+\toτ^+ν_τ$ via $τ^+\toμ^+ν_μ\bar ν_τ$ is measured to be $\mathcal{B}_{D_s^+\toτ^+ν_τ}=(5.34\pm0.16_{\rm stat}\pm0.10_{\rm syst})\%$. Combining this branching fraction with the world averages of the measurements of the masses of $τ^+$ and $D_s^+$ as well as the lifetime of $D_s^+$, we extract the product of the decay constant of $D_s^+$ and the $c\to s$ Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix element to be $f_{D_s^+}|V_{cs}|=(246.2\pm3.7_{\rm stat}\pm2.5_{\rm syst})~\mathrm{MeV}$. Taking $|V_{cs}|$ from a global fit in the standard model we obtain $f_{D_s^+}=(252.7\pm3.8_{\rm stat}\pm2.6_{\rm syst})$ MeV. Conversely, taking $f_{D_s^+}$ from lattice quantum chromodynamics calculations, we obtain $|V_{cs}| = 0.984\pm0.015_{\rm stat}\pm0.010_{\rm syst}$.<br />27 pages, 9 figures