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$\sigma$.

Subjects

Subjects :
High Energy Physics - Experiment

Details

Database :
arXiv
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2501.04451
Document Type :
Working Paper