Back to Search Start Over

Measurement of $\mathcal{B}(J/\psi \to \eta' e^+ e^- $) and search for a dark photon

Authors :
Ablikim, M.
Achasov, M. N.
Ahmed, S.
Albrecht, M.
Alekseev, M.
Amoroso, A.
An, F. F.
An, Q.
Bai, J. Z.
Bai, Y.
Bakina, O.
Ferroli, R. Baldini
Ban, Y.
Begzsuren, K.
Bennett, D. W.
Bennett, J. V.
Berger, N.
Bertani, M.
Bettoni, D.
Bianchi, F.
Boger, E.
Boyko, I.
Briere, R. A.
Cai, H.
Cai, X.
Cakir, O.
Calcaterra, A.
Cao, G. F.
Cetin, S. A.
Chai, J.
Chang, J. F.
Chelkov, G.
Chen, G.
Chen, H. S.
Chen, J. C.
Chen, M. L.
Chen, P. L.
Chen, S. J.
Chen, X. R.
Chen, Y. B.
Cheng, W.
Chu, X. K.
Cibinetto, G.
Cossio, F.
Dai, H. L.
Dai, J. P.
Dbeyssi, A.
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.
Dou, Z. L.
Du, S. X.
Duan, P. F.
Fang, J.
Fang, S. S.
Fang, Y.
Farinelli, R.
Fava, L.
Fegan, S.
Feldbauer, F.
Felici, G.
Feng, C. Q.
Fioravanti, E.
Fritsch, M.
Fu, C. D.
Gao, Q.
Gao, X. L.
Gao, Y.
Gao, Y. G.
Gao, Z.
Garillon, B.
Garzia, I.
Gilman, A.
Goetzen, K.
Gong, L.
Gong, W. X.
Gradl, W.
Greco, M.
Gu, M. H.
Gu, Y. T.
Guo, A. Q.
Guo, R. P.
Guo, Y. P.
Guskov, A.
Haddadi, Z.
Han, S.
Hao, X. Q.
Harris, F. A.
He, K. L.
He, X. Q.
Heinsius, F. H.
Held, T.
Heng, Y. K.
Holtmann, T.
Hou, Z. L.
Hu, H. M.
Hu, J. F.
Hu, T.
Hu, Y.
Huang, G. S.
Huang, J. S.
Huang, X. T.
Huang, X. Z.
Huang, Z. L.
Hussain, T.
Andersson, W. Ikegami
Irshad, M.
Ji, Q.
Ji, Q. P.
Ji, X. B.
Ji, X. L.
Jiang, X. S.
Jiang, X. Y.
Jiao, J. B.
Jiao, Z.
Jin, D. P.
Jin, S.
Jin, Y.
Johansson, T.
Julin, A.
Kalantar-Nayestanaki, N.
Kang, X. S.
Kavatsyuk, M.
Ke, B. C.
Khan, T.
Khoukaz, A.
Kiese, P.
Kiuchi, R.
Kliemt, R.
Koch, L.
Kolcu, O. B.
Kopf, B.
Kornicer, M.
Kuemmel, M.
Kuessner, M.
Kupsc, A.
Kurth, M.
Kühn, W.
Lange, J. S.
Lara, M.
Larin, P.
Lavezzi, L.
Leithoff, H.
Li, C.
Li, Cheng
Li, D. M.
Li, F.
Li, F. Y.
Li, G.
Li, H. B.
Li, H. J.
Li, J. C.
Li, J. W.
Li, Jin
Li, K. J.
Li, Kang
Li, Ke
Li, Lei
Li, P. L.
Li, P. R.
Li, Q. Y.
Li, W. D.
Li, W. G.
Li, X. L.
Li, X. N.
Li, X. Q.
Li, Z. B.
Liang, H.
Liang, Y. F.
Liang, Y. T.
Liao, G. R.
Liao, L. Z.
Libby, J.
Lin, C. X.
Lin, D. X.
Liu, B.
Liu, B. J.
Liu, C. X.
Liu, D.
Liu, D. Y.
Liu, F. H.
Liu, Fang
Liu, Feng
Liu, H. B.
Liu, H. L
Liu, H. M.
Liu, Huanhuan
Liu, Huihui
Liu, J. B.
Liu, J. Y.
Liu, K.
Liu, K. Y.
Liu, Ke
Liu, L. D.
Liu, Q.
Liu, S. B.
Liu, X.
Liu, Y. B.
Liu, Z. A.
Liu, Zhiqing
Long, Y. F.
Lou, X. C.
Lu, H. J.
Lu, J. G.
Lu, Y.
Lu, Y. P.
Luo, C. L.
Luo, M. X.
Luo, X. L.
Lusso, S.
Lyu, X. R.
Ma, F. C.
Ma, H. L.
Ma, L. L.
Ma, M. M.
Ma, Q. M.
Ma, T.
Ma, X. N.
Ma, X. Y.
Ma, Y. M.
Maas, F. E.
Maggiora, M.
Malik, Q. A.
Mangoni, A.
Mao, Y. J.
Mao, Z. P.
Marcello, S.
Meng, Z. X.
Messchendorp, J. G.
Mezzadri, G.
Min, J.
Mitchell, R. E.
Mo, X. H.
Mo, Y. J.
Morales, C. Morales
Muchnoi, N. Yu.
Muramatsu, H.
Mustafa, A.
Nefedov, Y.
Nerling, F.
Nikolaev, I. B.
Ning, Z.
Nisar, S.
Niu, S. L.
Niu, X. Y.
Olsen, S. L.
Ouyang, Q.
Pacetti, S.
Pan, Y.
Papenbrock, M.
Patteri, P.
Pelizaeus, M.
Pellegrino, J.
Peng, H. P.
Peng, Z. Y.
Peters, K.
Pettersson, J.
Ping, J. L.
Ping, R. G.
Pitka, A.
Poling, R.
Prasad, V.
Qi, H. R.
Qi, M.
Qi, T. . Y.
Qian, S.
Qiao, C. F.
Qin, N.
Qin, X. S.
Qin, Z. H.
Qiu, J. F.
Rashid, K. H.
Redmer, C. F.
Richter, M.
Ripka, M.
Rivetti, A.
Rolo, M.
Rong, G.
Rosner, Ch.
Sarantsev, A.
Savrié, M.
Schnier, C.
Schoenning, K.
Shan, W.
Shan, X. Y.
Shao, M.
Shen, C. P.
Shen, P. X.
Shen, X. Y.
Sheng, H. Y.
Shi, X.
Song, J. J.
Song, W. M.
Song, X. Y.
Sosio, S.
Sowa, C.
Spataro, S.
Sun, G. X.
Sun, J. F.
Sun, L.
Sun, S. S.
Sun, X. H.
Sun, Y. J.
Sun, Y. K
Sun, Y. Z.
Sun, Z. J.
Sun, Z. T.
Tan, Y. T
Tang, C. J.
Tang, G. Y.
Tang, X.
Tapan, I.
Tiemens, M.
Tsednee, B.
Uman, I.
Varner, G. S.
Wang, B.
Wang, B. L.
Wang, D.
Wang, D. Y.
Wang, Dan
Wang, K.
Wang, L. L.
Wang, L. S.
Wang, M.
Wang, Meng
Wang, M. Z.
Wang, P.
Wang, P. L.
Wang, W. P.
Wang, X. F.
Wang, Y.
Wang, Y. F.
Wang, Y. Q.
Wang, Z.
Wang, Z. G.
Wang, Z. Y.
Wang, Zongyuan
Weber, T.
Wei, D. H.
Weidenkaff, P.
Wen, S. P.
Wiedner, U.
Wolke, M.
Wu, L. H.
Wu, L. J.
Wu, Z.
Xia, L.
Xia, Y.
Xiao, D.
Xiao, Y. J.
Xiao, Z. J.
Xie, Y. G.
Xie, Y. H.
Xiong, X. A.
Xiu, Q. L.
Xu, G. F.
Xu, J. J.
Xu, L.
Xu, Q. J.
Xu, Q. N.
Xu, X. P.
Yan, F.
Yan, L.
Yan, W. B.
Yan, W. C.
Yan, Y. H.
Yang, H. J.
Yang, H. X.
Yang, L.
Yang, Y. H.
Yang, Y. X.
Yang, Yifan
Yang, Z. Q.
Ye, M.
Ye, M. H.
Yin, J. H.
You, Z. Y.
Yu, B. X.
Yu, C. X.
Yu, J. S.
Yuan, C. Z.
Yuan, Y.
Yuncu, A.
Zafar, A. A.
Zeng, Y.
Zeng, Z.
Zhang, B. X.
Zhang, B. Y.
Zhang, C. C.
Zhang, D. H.
Zhang, H. H.
Zhang, H. Y.
Zhang, J.
Zhang, J. L.
Zhang, J. Q.
Zhang, J. W.
Zhang, J. Y.
Zhang, J. Z.
Zhang, K.
Zhang, L.
Zhang, T. J.
Zhang, X. Y.
Zhang, Y.
Zhang, Y. H.
Zhang, Y. T.
Zhang, Yang
Zhang, Yao
Zhang, Yu
Zhang, Z. H.
Zhang, Z. P.
Zhang, Z. Y.
Zhao, G.
Zhao, J. W.
Zhao, J. Y.
Zhao, J. Z.
Zhao, Lei
Zhao, Ling
Zhao, M. G.
Zhao, Q.
Zhao, S. J.
Zhao, T. C.
Zhao, Y. B.
Zhao, Z. G.
Zhemchugov, A.
Zheng, B.
Zheng, J. P.
Zheng, Y. H.
Zhong, B.
Zhou, L.
Zhou, Q.
Zhou, X.
Zhou, X. K.
Zhou, X. R.
Zhou, X. Y.
Zhou, Xiaoyu
Zhou, Xu
Zhu, A. N.
Zhu, J.
Zhu, K.
Zhu, K. J.
Zhu, S.
Zhu, S. H.
Zhu, X. L.
Zhu, Y. C.
Zhu, Y. S.
Zhu, Z. A.
Zhuang, J.
Zou, B. S.
Zou, J. H.
Source :
Phys. Rev. D 99, 012013 (2019)
Publication Year :
2018

Abstract

Using a data sample of $(1310.6\pm7.0)\times10^{6}$ $J/\psi$ decay events collected with the BESIII detector at BEPCII, we study the electromagnetic Dalitz decay $J/\psi \to \eta' e^+e^-$ with two dominant $\eta'$ decay modes, $\eta' \to \gamma \pi^+ \pi^-$ and $\eta' \to \pi^+\pi^-\eta$. The branching fraction is determined to be $\mathcal{B}(J/\psi \to \eta' e^+e^-) = (6.59\pm0.07\pm0.17) \times 10^{-5}$, which improves in precision by a factor of 2 over the previous BESIII measurement. A search for the dark photon ($\gamma '$) is performed via $J/\psi \to\eta' \gamma ', \gamma' \to e^{+}e^{-}$. Excluding the $\omega$ and $\phi$ mass regions, no significant signal is observed in the mass range from 0.1 to 2.1 GeV/$c^{2}$. We set upper limits at the 90\% confidence level on $\mathcal{B}(J/\psi \to \eta' \gamma ')\times\mathcal{B}(\gamma ' \to e^+e^-)$, $\mathcal{B}(J/\psi \to\eta' \gamma'$) and the mixing strength as a function of dark photon mass. This is among the first searches for dark photons in charmonium decays.

Subjects

Subjects :
High Energy Physics - Experiment

Details

Database :
arXiv
Journal :
Phys. Rev. D 99, 012013 (2019)
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.1809.00635
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.99.012013