Light meson spectroscopy from Dalitz plot analyses of $\eta_c$ decays to $\eta' K^+ K^-$, $\eta' \pi^+ \pi^-$, and $\eta \pi^+ \pi^-$ produced in two-photon interactions
J.P. Lees
(1)
,
V. Poireau
(1)
,
V. Tisserand
(1)
,
E. Grauges
,
A. Palano
,
G. Eigen
,
D.N. Brown
,
Yu.G. Kolomensky
,
M. Fritsch
,
H. Koch
,
T. Schroeder
,
R. Cheaib
,
C. Hearty
,
T.S. Mattison
,
J.A. Mckenna
,
R.Y. So
,
V.E. Blinov
,
A.R. Buzykaev
,
V.P. Druzhinin
,
V.B. Golubev
,
E.A. Kozyrev
,
E.A. Kravchenko
,
A.P. Onuchin
,
S.I. Serednyakov
,
Yu.I. Skovpen
,
E.P. Solodov
,
K.Yu. Todyshev
,
A.J. Lankford
,
B. Dey
,
J.W. Gary
,
O. Long
,
A.M. Eisner
,
W.S. Lockman
,
W. Panduro Vazquez
,
D.S. Chao
,
C.H. Cheng
,
B. Echenard
,
K.T. Flood
,
D.G. Hitlin
,
J. Kim
,
Y. Li
,
D.X. Lin
,
T.S. Miyashita
,
P. Ongmongkolkul
,
J. Oyang
,
F.C. Porter
,
M. Röhrken
,
Z. Huard
,
B.T. Meadows
,
B.G. Pushpawela
,
M.D. Sokoloff
,
L. Sun
,
J.G. Smith
,
S.R. Wagner
,
D. Bernard
(2)
,
M. Verderi
(2)
,
D. Bettoni
,
C. Bozzi
,
R. Calabrese
,
G. Cibinetto
,
E. Fioravanti
,
I. Garzia
,
E. Luppi
,
V. Santoro
,
A. Calcaterra
,
R. de Sangro
,
G. Finocchiaro
,
S. Martellotti
,
P. Patteri
,
I.M. Peruzzi
,
M. Piccolo
,
M. Rotondo
,
A. Zallo
,
S. Passaggio
,
C. Patrignani
,
B.J. Shuve
,
H.M. Lacker
,
B. Bhuyan
,
U. Mallik
,
C. Chen
,
J. Cochran
,
S. Prell
,
A.V. Gritsan
,
N. Arnaud
(3)
,
M. Davier
(3)
,
F. Le Diberder
(3)
,
A.M. Lutz
(3)
,
G. Wormser
(3)
,
D.J. Lange
,
D.M. Wright
,
J.P. Coleman
,
E. Gabathuler
,
D.E. Hutchcroft
,
D.J. Payne
,
C. Touramanis
,
A.J. Bevan
,
F. Di Lodovico
,
R. Sacco
,
G. Cowan
,
Sw. Banerjee
,
D.N. Brown
,
C.L. Davis
,
A.G. Denig
,
W. Gradl
,
K. Griessinger
,
A. Hafner
,
K.R. Schubert
,
R.J. Barlow
,
G.D. Lafferty
,
R. Cenci
,
A. Jawahery
,
D.A. Roberts
,
R. Cowan
,
S.H. Robertson
,
R.M. Seddon
,
N. Neri
,
F. Palombo
,
L. Cremaldi
,
R. Godang
,
D.J. Summers
,
P. Taras
,
G. De Nardo
,
C. Sciacca
,
G. Raven
,
C.P. Jessop
,
J.M. Losecco
,
K. Honscheid
,
R. Kass
,
A. Gaz
,
M. Margoni
,
M. Posocco
,
G. Simi
,
F. Simonetto
,
R. Stroili
,
S. Akar
(4)
,
E. Ben-Haim
(4)
,
M. Bomben
(4)
,
G.R. Bonneaud
(4)
,
G. Calderini
(4)
,
J. Chauveau
(4)
,
G. Marchiori
(4)
,
J. Ocariz
(4)
,
M. Biasini
,
E. Manoni
,
A. Rossi
,
G. Batignani
,
S. Bettarini
,
M. Carpinelli
,
G. Casarosa
,
M. Chrzaszcz
,
F. Forti
,
M.A. Giorgi
,
A. Lusiani
,
B. Oberhof
,
E. Paoloni
,
M. Rama
,
G. Rizzo
,
J.J. Walsh
,
L. Zani
,
A.J.S. Smith
,
F. Anulli
,
R. Faccini
,
F. Ferrarotto
,
F. Ferroni
,
A. Pilloni
,
G. Piredda
,
C. Bünger
,
S. Dittrich
,
O. Grünberg
,
M. Heß
,
T. Leddig
,
C. Voß
,
R. Waldi
,
T. Adye
,
F.F. Wilson
,
S. Emery
(5)
,
G. Vasseur
(5)
,
D. Aston
,
C. Cartaro
,
M.R. Convery
,
J. Dorfan
,
W. Dunwoodie
,
M. Ebert
,
R.C. Field
,
B.G. Fulsom
,
M.T. Graham
,
C. Hast
,
W.R. Innes
,
P. Kim
,
D.W.G.S. Leith
,
S. Luitz
,
D.B. Macfarlane
,
D.R. Muller
,
H. Neal
,
B.N. Ratcliff
,
A. Roodman
,
M.K. Sullivan
,
J. Va'Vra
,
W.J. Wisniewski
,
M.V. Purohit
,
J.R. Wilson
,
A. Randle-Conde
,
S.J. Sekula
,
H. Ahmed
,
M. Bellis
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P.R. Burchat
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E.M.T. Puccio
,
M.S. Alam
,
J.A. Ernst
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R. Gorodeisky
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N. Guttman
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D.R. Peimer
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A. Soffer
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S.M. Spanier
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J.L. Ritchie
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R.F. Schwitters
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J.M. Izen
,
X.C. Lou
,
F. Bianchi
,
F. de Mori
,
A. Filippi
,
D. Gamba
,
L. Lanceri
,
L. Vitale
,
F. Martinez-Vidal
,
A. Oyanguren
,
J. Albert
,
A. Beaulieu
,
F.U. Bernlochner
,
G.J. King
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R. Kowalewski
,
T. Lueck
,
I.M. Nugent
,
J.M. Roney
,
R.J. Sobie
,
N. Tasneem
,
T.J. Gershon
,
P.F. Harrison
,
T.E. Latham
,
R. Prepost
,
S.L. Wu
1
LAPP -
Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
4 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
5 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
4 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
5 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
E. Grauges
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R. Prepost
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S.L. Wu
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Résumé
We study the processes , , and using a data sample of recorded with the BABAR detector operating at the SLAC PEP-II asymmetric-energy collider at center-of-mass energies at and near the (, 3, 4) resonances. This is the first observation of the decay and we measure the branching fraction . Significant interference is observed between and the nonresonant two-photon process . A Dalitz plot analysis is performed of decays to , , and . Combined with our previous analysis of , we measure the parameters and the ratio between its and couplings. The decay is dominated by the resonance, also observed in radiative decays. A new resonance is observed in the channel. We also compare decays to and final states in association with scalar mesons as they relate to the identification of the scalar glueball.
Mots clés
electron positron: annihilation
electron positron: colliding beams
meson: hadron spectroscopy
glueball: scalar
eta/c(3590): hadronic decay
eta(958)
eta
exchange: two-photon
Dalitz plot
eta/c(3590): branching ratio
eta/c(3590): width
width: ratio: measured
J/psi(3100): radiative decay
interference
scalar meson
mass spectrum: (pi K)
mass spectrum: (eta(958) K)
K*0(1430)
f0(2100)
f0(1710)
BaBar
SLAC PEP Stor
experimental results
eta/c(3590) --> eta(958) K+ K-
eta/c(3590) --> eta(958) pi+ pi-
eta/c(3590) --> eta pi+ pi-
f0(1710) --> eta pi