Back to Search Start Over

Measurements of $e^+e^-\rightarrow \eta_{\rm c}\pi^+ \pi^-\pi^0$, $\eta_{\rm c}\pi^+ \pi^-$ and $\eta_{\rm c}\pi^0\gamma$ at $\sqrt{s}$ from 4.18 to 4.60\,GeV, and search for a $Z_{\rm c}$ state close to the $D\bar{D}$ threshold decaying to $\eta_{\rm c}\pi$ at $\sqrt{s}$ = 4.23 GeV

Authors :
BESIII Collaboration
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.
Ferroli, R. Baldini
Balossino, I.
Ban, Y.
Begzsuren, K.
Berger, N.
Bertani, M.
Bettoni, D.
Bianchi, F.
Biernat, J
Bloms, J.
Bortone, A.
Boyko, I.
Briere, R. A.
Cai, H.
Cai, X.
Calcaterra, A.
Cao, G. F.
Cao, N.
Cetin, S. A.
Chang, J. F.
Chang, W. L.
Chelkov, G.
Chen, D. Y.
Chen, G.
Chen, H. S.
Chen, M. L.
Chen, S. J.
Chen, X. R.
Chen, Y. B.
Chen, Z. J
Cheng, W. S.
Cibinetto, G.
Cossio, F.
Cui, X. F.
Dai, H. L.
Dai, X. C.
Dbeyssi, A.
de Boer, R. E.
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.
Dong, X.
Du, S. X.
Fan, Y. L.
Fang, J.
Fang, S. S.
Fang, Y.
Farinelli, R.
Fava, L.
Feldbauer, F.
Felici, G.
Feng, C. Q.
Fritsch, M.
Fu, C. D.
Gao, Y.
Gao, Y. G.
Garzia, I.
Ge, P. T.
Geng, C.
Gersabeck, E. M.
Gilman, A.
Goetzen, K.
Gong, L.
Gong, W. X.
Gradl, W.
Greco, M.
Gu, L. M.
Gu, M. H.
Gu, S.
Gu, Y. T.
Guan, C. Y
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. L.
Heinsius, F. H.
Heinz, C. H.
Held, T.
Heng, Y. K.
Herold, C.
Himmelreich, M.
Holtmann, T.
Hou, Y. R.
Hou, Z. L.
Hu, H. M.
Hu, J. F.
Hu, T.
Hu, Y.
Huang, G. S.
Huang, L. Q.
Huang, X. T.
Huang, Y. P.
Huang, Z.
Huesken, N.
Hussain, T.
Andersson, W. Ikegami
Imoehl, W.
Irshad, M.
Jaeger, S.
Janchiv, S.
Ji, Q.
Ji, Q. P.
Ji, X. B.
Ji, X. L.
Jiang, H. B.
Jiang, X. S.
Jiao, J. B.
Jiao, Z.
Jin, S.
Jin, Y.
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.
Kurth, M. G.
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. H.
Li, Cheng
Li, D. M.
Li, F.
Li, G.
Li, H.
Li, H. B.
Li, H. J.
Li, J. L.
Li, J. Q.
Li, Ke
Li, L. K.
Li, Lei
Li, P. R.
Li, S. Y.
Li, W. D.
Li, W. G.
Li, X. H.
Li, X. L.
Li, Z. Y.
Liang, H.
Liang, Y. F.
Liang, Y. T.
Liao, L. Z.
Libby, J.
Lin, C. X.
Liu, B. J.
Liu, C. X.
Liu, D.
Liu, F. H.
Liu, Fang
Liu, Feng
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, M. H.
Liu, P. L.
Liu, Q.
Liu, S. B.
Liu, Shuai
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. D.
Lu, J. G.
Lu, X. L.
Lu, Y.
Lu, Y. P.
Luo, C. L.
Luo, M. X.
Luo, P. W.
Luo, T.
Luo, X. L.
Lusso, S.
Lyu, X. R.
Ma, F. C.
Ma, H. L.
Ma, L. L.
Ma, M. M.
Ma, Q. M.
Ma, R. Q.
Ma, R. T.
Ma, X. X.
Ma, X. 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.
Min, T. J.
Mitchell, R. E.
Mo, X. H.
Mo, Y. J.
Muchnoi, N. Yu.
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.
Patteri, P.
Pelizaeus, M.
Peng, H. P.
Peters, K.
Pettersson, J.
Ping, J. L.
Ping, R. G.
Poling, R.
Prasad, V.
Qi, H.
Qi, H. R.
Qi, K. H.
Qi, M.
Qi, T. Y.
Qian, S.
Qian, W. -B.
Qian, Z.
Qiao, C. F.
Qin, L. Q.
Qin, X. S.
Qin, Z. H.
Qiu, J. F.
Qu, S. Q.
Rashid, K. H.
Ravindran, K.
Redmer, C. F.
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, D. C.
Shan, W.
Shan, X. Y.
Shangguan, J. F.
Shao, M.
Shen, C. P.
Shen, P. X.
Shen, X. Y.
Shi, H. C.
Shi, R. S.
Shi, X.
Shi, X. D
Song, W. M.
Song, Y. X.
Sosio, S.
Spataro, S.
Su, K. X.
Su, P. P.
Sui, F. F.
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. K.
Sun, Y. Z.
Sun, Z. T.
Tan, Y. H.
Tan, Y. X.
Tang, C. J.
Tang, G. Y.
Tang, J.
Teng, J. X.
Thoren, V.
Uman, I.
Wang, B.
Wang, C. W.
Wang, D. Y.
Wang, H. J.
Wang, H. P.
Wang, K.
Wang, L. L.
Wang, M.
Wang, M. Z.
Wang, Meng
Wang, W. H.
Wang, W. P.
Wang, X.
Wang, X. F.
Wang, X. L.
Wang, Y.
Wang, Y. D.
Wang, Y. F.
Wang, Y. Q.
Wang, Y. Y.
Wang, Z.
Wang, Z. Y.
Wang, Ziyi
Wang, Zongyuan
Wei, D. H.
Weidenkaff, P.
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, Z.
Xia, L.
Xiao, H.
Xiao, S. Y.
Xiao, Z. J.
Xie, X. H.
Xie, Y. G.
Xie, Y. H.
Xing, T. Y.
Xu, G. F.
Xu, Q. J.
Xu, W.
Xu, X. P.
Yan, F.
Yan, L.
Yan, W. B.
Yan, W. C.
Yan, Xu
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, X. Q.
Yuan, Y.
Yuan, Z. Y.
Yue, C. X.
Yuncu, A.
Zafar, A. A.
Zeng, Y.
Zhang, B. X.
Zhang, Guangyi
Zhang, H.
Zhang, H. H.
Zhang, H. Y.
Zhang, J. J.
Zhang, J. L.
Zhang, J. Q.
Zhang, J. W.
Zhang, J. Y.
Zhang, J. Z.
Zhang, Jianyu
Zhang, Jiawei
Zhang, Lei
Zhang, S.
Zhang, S. F.
Zhang, Shulei
Zhang, X. D.
Zhang, X. Y.
Zhang, Y.
Zhang, Y. H.
Zhang, Y. T.
Zhang, Yan
Zhang, Yao
Zhang, Yi
Zhang, Z. H.
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.
Zheng, Y. H.
Zhong, B.
Zhong, C.
Zhou, L. P.
Zhou, Q.
Zhou, X.
Zhou, X. K.
Zhou, X. R.
Zhu, A. N.
Zhu, J.
Zhu, K.
Zhu, K. J.
Zhu, S. H.
Zhu, T. J.
Zhu, W. J.
Zhu, X. L.
Zhu, Y. C.
Zhu, Z. A.
Zou, B. S.
Top, J. H. Zou
Source :
Phys. Rev. D 103, 032006 (2021)
Publication Year :
2020

Abstract

We study $\eta_{\rm c}$ production at center-of-mass energies $\sqrt{s}$ from 4.18 to 4.60 GeV in $e^+e^-$ annihilation data collected with the BESIII detector operating at the BEPCII storage ring, corresponding to 7.3 fb$^{-1}$ of integrated luminosity. We measure the cross sections of the three different exclusive reactions $e^+e^-\rightarrow \eta_{\rm c}\pi^+ \pi^-\pi^0$, $e^+e^- \rightarrow \eta_{\rm c}\pi^+ \pi^-$, and $e^+e^- \rightarrow \eta_{\rm c}\pi^0\gamma$. We find significant $\eta_{\rm c}$ production in $e^+e^-\rightarrow \eta_{\rm c}\pi^+ \pi^-\pi^0$ at $\sqrt{s}$ of 4.23 GeV and 4.26 GeV and observe a significant energy-dependent Born cross section that we measure to be consistent with the production via the intermediate $Y(4260)$ resonance. In addition, we perform a search for a charmonium-like $Z_{\rm c}$ state close to the $D\bar{D}$ threshold that decays to $\eta_{\rm c}\pi$, involving ground state charmonium, and observe no signal. Corresponding upper limits on the cross section of $\eta_{\rm c}$ and $Z_{\rm c}$ production are provided, where the yields are not found to be significant.<br />Comment: 19 pages, 9 figures, accepted for publication in PRD

Subjects

Subjects :
High Energy Physics - Experiment

Details

Database :
arXiv
Journal :
Phys. Rev. D 103, 032006 (2021)
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2010.14415
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.103.032006