Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Measurement of the branching fraction, polarization, and time-dependent $CP$ asymmetry in $B^0 \to \rho^+\rho^-$ decays and constraint on the CKM angle $\phi_2$
Authors :
Belle II Collaboration Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Akopov, N. Alhakami, M. Aloisio, A. Althubiti, N. Ky, N. Anh Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Baghel, N. K. Bambade, P. Banerjee, Sw. Barrett, M. Bartl, M. Baudot, J. Baur, A. Beaubien, A. Becker, J. Bennett, J. V. Bertacchi, V. Bertemes, M. Bertholet, E. Bessner, M. Bettarini, S. Bhuyan, B. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bolz, A. Bondar, A. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Briere, R. A. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campagna, Q. Campajola, M. Casarosa, G. Cecchi, C. Cerasoli, J. Chang, M. -C. Chang, P. Cheaib, R. Cheema, P. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Corona, L. Cui, J. X. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dey, S. Di Capua, F. Dingfelder, J. Doležal, Z. Jiménez, I. Domínguez Dong, T. V. Dong, X. Dorigo, M. Dossett, D. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Eppelt, J. Feichtinger, P. Ferber, T. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Ganiev, E. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Gaudino, G. Gaur, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Gironell, P. Gironella Glazov, A. Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Gradl, W. Graziani, E. Greenwald, D. Gruberová, Z. Guan, Y. Gudkova, K. Haide, I. Hara, T. Harris, C. Hayasaka, K. Hazra, S. Hearty, C. Hedges, M. T. Heidelbach, A. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Hoppe, R. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jacobi, D. Jacobs, W. W. Jang, E. -J. Jin, Y. Johnson, A. Junkerkalefeld, H. Kaleta, M. Kaliyar, A. B. Kandra, J. Keil, F. Ketter, C. Kiesling, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, J. -Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Kowalewski, R. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lacaprara, S. Lalwani, K. Lam, T. Lanceri, L. Lange, J. S. Lau, T. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Lemettais, C. Leo, P. Li, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Liao, Y. P. Libby, J. Lin, J. Lin, S. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Ma, Y. Madaan, C. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martens, A. Martini, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Matsuoka, K. Matvienko, D. Maurya, S. K. Maushart, M. McKenna, J. A. Meier, F. Meleshko, D. Merola, M. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Miyake, H. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. Moser, H. -G. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, M. Nazaryan, G. Neu, M. Nishida, S. Ogawa, S. Okubo, R. Ono, H. Onuki, Y. Pakhlova, G. Pardi, S. Parham, K. Park, H. Park, J. Park, K. Park, S. -H. Passeri, A. Patra, S. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Piilonen, L. E. Podesta-Lerma, P. L. M. Podobnik, T. Pokharel, S. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Purwar, H. Raiz, S. Ravindran, K. Rehman, J. U. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Reuter, L. Herrmann, D. Ricalde Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Roehrken, M. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Sakai, Y. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Savinov, V. Scavino, B. Schwanda, C. Schwartz, A. J. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Shi, X. D. Shillington, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Shwartz, B. Sibidanov, A. Simon, F. Skorupa, J. Sobie, R. J. Sobotzik, M. Soffer, A. Sokolov, A. Solovieva, E. Spataro, S. Spruck, B. Song, W. Starič, M. Stavroulakis, P. Stefkova, S. Stroili, R. Strube, J. Sumihama, M. Sumisawa, K. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tenchini, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Torassa, E. Trabelsi, K. Tsaklidis, I. Ueda, I. Uglov, T. Unger, K. Unno, Y. Uno, K. Uno, S. Urquijo, P. Ushiroda, Y. Vahsen, S. E. van Tonder, R. Varvell, K. E. Veronesi, M. Vinokurova, A. Vismaya, V. S. Vitale, L. Vobbilisetti, V. Volpe, R. Wakai, M. Wallner, S. Wang, M. -Z. Warburton, A. Watanabe, M. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yelton, J. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yuan, J. Yusa, Y. Zani, L. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhu, L. Žlebčík, R.
Publication Year :
2024
Abstract
We present a measurement of the branching fraction and fraction of longitudinal polarization of $B^0 \to \rho^+ \rho^-$ decays, which have two $\pi^0$'s in the final state. We also measure time-dependent $CP$ violation parameters for decays into longitudinally polarized $\rho^+ \rho^-$ pairs. This analysis is based on a data sample containing $(387\pm6) \times 10^6$ \BBbar pairs collected with the Belle~II detector at the SuperKEKB asymmetric-energy $e^+e^-$ collider in 2019-2022. We obtain ${B}(B^0\to\rho^+\rho^-) = (2.88 ^{+0.23}_{-0.22} {}^{+0.29}_{-0.27}) \times 10^{-5}, f_{L} = 0.921 ^{+0.024}_{-0.025} {}^{+0.017}_{-0.015}$, $S = -0.26\pm0.19\pm0.08$, and $C = -0.02\pm0.12^{+0.06}_{-0.05}$, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. We use these results to perform an isospin analysis to constrain the CKM angle $\phi_2$ and obtain two solutions; the result consistent with other Standard Model constraints is $\phi_2 = (92.6^{+4.5}_{-4.8})^\circ$.
Details
Database :
arXiv
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2412.19624
Document Type :
Working Paper