Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Observation of the $W$-annihilation process $D_s^+ \to \omega\rho^+$ and measurement of $D_s^+ \to \phi\rho^+$ in $D^+_s\to \pi^+\pi^+\pi^-\pi^0\pi^0$ decays
Authors :
BESIII Collaboration Ablikim, M. Achasov, M. N. Adlarson, P. Afedulidis, O. Ai, X. C. Aliberti, R. Amoroso, A. An, Q. Bai, Y. Bakina, O. Balossino, I. Ban, Y. Bao, H. -R. Batozskaya, V. Begzsuren, K. Berger, N. Berlowski, M. Bertani, M. Bettoni, D. Bianchi, F. Bianco, E. Bortone, A. Boyko, I. Briere, R. A. Brueggemann, A. Cai, H. Cai, X. Calcaterra, A. Cao, G. F. Cao, N. Cetin, S. A. Chai, X. Y. Chang, J. F. Che, G. R. Che, Y. Z. Chelkov, G. Chen, C. Chen, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. L. Chen, S. M. Chen, T. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. J. Choi, S. K. Cibinetto, G. Cossio, F. Cui, J. J. Dai, H. L. Dai, J. P. Dbeyssi, A. de Boer, R. E. Dedovich, D. Deng, C. Q. 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, M. C. Du, S. X. Duan, Y. Y. Duan, Z. H. Egorov, P. Fan, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Farinelli, R. Fava, L. Feldbauer, F. Felici, G. Feng, C. Q. Feng, J. H. Feng, Y. T. Fritsch, M. Fu, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Gao, H. Gao, X. B. 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. Guo, A. Q. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guskov, A. Gutierrez, J. Han, K. L. Han, T. T. Hanisch, F. 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, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hu, B. Y. Hu, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Huang, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Hussain, T. Hölzken, F. Hüsken, N. der Wiesche, N. in Jackson, J. Janchiv, S. Ji, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Jia, X. Q. Jia, Z. K. Jiang, D. Jiang, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. S. Jiang, T. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiao, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jin, S. Jin, Y. Jing, M. Q. Jing, X. M. Johansson, T. Kabana, S. Kalantar-Nayestanaki, N. Kang, X. L. Kang, X. S. Kavatsyuk, M. Ke, B. C. Khachatryan, V. Khoukaz, A. Kiuchi, R. Kolcu, O. B. Kopf, B. Kuessner, M. Kui, X. Kumar, N. Kupsc, A. Kühn, W. Lan, W. N. Lei, T. T. Lei, Z. H. Lellmann, M. Lenz, T. Li, C. Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, Lei Li, M. H. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. G. Li, Z. J. Li, Z. Y. Liang, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liao, G. R. Liao, Y. P. Libby, J. Limphirat, A. Lin, C. C. Lin, C. X. Lin, D. X. Lin, T. Liu, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. H. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. 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. D. Liu, Z. Q. Lou, X. C. Lu, F. X. Lu, H. J. Lu, J. G. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Luo, C. L. Luo, J. R. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Lyu, X. R. Lyu, Y. F. Ma, F. C. Ma, H. Ma, H. L. Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Maas, F. E. MacKay, I. Maggiora, M. Malde, S. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Marcello, S. Meng, Y. H. Meng, Z. X. Messchendorp, J. G. Mezzadri, G. Miao, H. Min, T. J. Mitchell, R. E. Mo, X. H. Moses, B. Muchnoi, N. Yu. Muskalla, J. Nefedov, Y. Nerling, F. Nie, L. S. Nikolaev, I. B. Ning, Z. Nisar, S. Niu, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Olsen, S. L. Ouyang, Q. Pacetti, S. Pan, X. Pan, Y. Pathak, A. Pei, Y. P. Pelizaeus, M. Peng, H. P. Peng, Y. Y. Peters, K. Ping, J. L. Ping, R. G. Plura, S. Prasad, V. Qi, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qian, S. Qian, W. B. Qiao, C. F. Qiao, J. H. Qin, J. J. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qiu, J. F. Qu, Z. H. Redmer, C. F. Ren, K. J. Rivetti, A. Rolo, M. Rong, G. Rosner, Ch. Ruan, M. Q. Ruan, S. N. Salone, N. Sarantsev, A. Schelhaas, Y. Schoenning, K. Scodeggio, M. Shan, K. Y. Shan, W. Shan, X. Y. Shang, Z. J. 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. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, S. Y. Shi, X. Song, J. J. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. J. Song, Y. X. Sosio, S. Spataro, S. Stieler, F. Su, S. S 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, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Tang, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, M. Tang, Y. A. Tao, L. Y. Tat, M. Teng, J. X. Thoren, V. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Uman, I. Wan, Y. Wang, S. J. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. J. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. Q. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Y. Wei, D. H. Weidner, F. Wen, S. P. Wen, Y. R. Wiedner, U. Wilkinson, G. Wolke, M. Wollenberg, L. Wu, C. Wu, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, X. Wu, X. H. Wu, Y. H. Wu, Y. J. Wu, Z. Xia, L. Xian, X. M. Xiang, B. H. Xiang, T. Xiao, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. 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, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, W. L. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Yan, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yang, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, T. Yang, Y. Yang, Y. F. Yang, Y. X. Yang, Y. Z. Yang, Z. W. Yao, Z. P. Ye, M. Ye, M. H. Yin, Junhao You, Z. Y. Yu, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, M. C. Yu, T. Yu, X. D. Yuan, C. Z. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, S. C. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yue, C. X. Yue, Ying Zafar, A. A. Zeng, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. Zeng, Y. J. Zhai, X. Y. Zhai, Y. C. Zhan, Y. H. Zhang, A. Q. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. M. Zhang, Yan Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Z. Zhang, Zh. Zh. Zhao, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei Zhao, M. G. Zhao, N. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhemchugov, A. Zheng, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zhong, B. Zhong, X. Zhou, H. Zhou, J. Y. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. Z. Zhou, Z. C. Zhu, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zou, J. H. Zu, J.
Publication Year :
2025
Abstract
We present the first amplitude analysis and branching fraction measurement of the decay $D^+_s\to \pi^+\pi^+\pi^-\pi^0\pi^0$, using $e^+e^-$ collision data collected with the BESIII detector at center-of-mass energies between 4.128 and 4.226 GeV corresponding to an integrated luminosity of 7.33 fb$^{-1}$, and report the first observation of the pure $W$-annihilation decay $D_s^+ \to \omega\rho^+$ with a branching fraction of $(0.99\pm0.08_{\rm stat}\pm0.07_{\rm syst})\%$. In comparison to the low significance of the $\mathcal{D}$ wave in the decay $D_s^+ \to \phi\rho^+$, the dominance of the $\mathcal{D}$ wave over the $\mathcal{S}$ and $\mathcal{P}$ waves, with a fraction of $(51.85\pm7.28_{\rm stat}\pm7.90_{\rm syst})\%$ observed in the decay, provides crucial information for the``polarization puzzle", as well as for the understanding of charm meson decays. The branching fraction of $D^+_s\to \pi^+\pi^+\pi^-\pi^0\pi^0$ is measured to be $(4.41\pm0.15_{\rm stat}\pm0.13_{\rm syst})\%$. Moreover, the branching fraction of $D_s^+ \to \phi\rho^+$ is measured to be $(3.98\pm0.33_{\rm stat}\pm0.21_{\rm syst})\%$, and the $R_{\phi}= {\mathcal{B}(\phi\to\pi^+\pi^-\pi^0)}/{\mathcal{B}(\phi\to K^+K^-)}$ is determined to be $(0.222\pm0.019_{\rm stat}\pm0.016_{\rm syst}$), which is consistent with the previous measurement based on charm meson decays, but deviates from the results from $e^+e^-$ annihilation and $K$-$N$ scattering experiments by more than 3$\sigma$.
Details
Database :
arXiv
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2501.04451
Document Type :
Working Paper