Measurement of the Branching Fraction of and Search for a CP-Violating Asymmetry in $\eta' \to \pi^+ \pi^- e^+ e^-$ at BESIII

  • BESIII Collaboration
  • Ablikim, M.
  • Bakina, O.
  • Hao, X. Q.
  • Harris, F. A.
  • Hüsken, N.
  • He, K. L.
  • Heinsius, F. H.
  • Held, T.
  • Heng, Y. K.
  • Himmelreich, M.
  • Holtmann, T.
  • Hou, Y. R.
  • Ferroli, R. Baldini
  • Hou, Z. L.
  • Hu, H. M.
  • Hu, J. F.
  • Hu, T.
  • Hu, Y.
  • Huang, G. S.
  • Huang, L. Q.
  • Huang, X. T.
  • Huang, Y. P.
  • Huang, Z.
  • Balossino, I.
  • Hussain, T.
  • Andersson, W. Ikegami
  • Imoehl, W.
  • Irshad, M.
  • Jaeger, S.
  • Janchiv, S.
  • Ji, Q.
  • Ji, Q. P.
  • Ji, X. B.
  • Ji, X. L.
  • Ban, Y.
  • Jiang, H. B.
  • Jiang, X. S.
  • Jiao, J. B.
  • Jiao, Z.
  • Jin, S.
  • Jin, Y.
  • Johansson, T.
  • Kalantar-Nayestanaki, N.
  • Kang, X. S.
  • Kappert, R.
  • Begzsuren, K.
  • Kavatsyuk, M.
  • Ke, B. C.
  • Keshk, I. K.
  • Khoukaz, A.
  • Kiese, P.
  • Kiuchi, R.
  • Kliemt, R.
  • Koch, L.
  • Kolcu, O. B.
  • Kopf, B.
  • Bennett, J. V.
  • Kuemmel, M.
  • Kuessner, M.
  • Kupsc, A.
  • Kurth, M. G.
  • Kühn, W.
  • Lane, J. J.
  • Lange, J. S.
  • Larin, P.
  • Lavania, A.
  • Lavezzi, L.
  • Berger, N.
  • Leithoff, H.
  • Lellmann, M.
  • Lenz, T.
  • Li, C.
  • Li, C. H.
  • Li, Cheng
  • Li, D. M.
  • Li, F.
  • Li, G.
  • Li, H.
  • Bertani, M.
  • Li, H. B.
  • Li, H. J.
  • Li, J. L.
  • Li, J. Q.
  • Li, Ke
  • Li, L. K.
  • Li, Lei
  • Li, P. L.
  • Li, P. R.
  • Li, S. Y.
  • Bettoni, D.
  • Li, W. D.
  • Li, W. G.
  • Li, X. H.
  • Li, X. L.
  • Li, Z. Y.
  • Liang, H.
  • Liang, H.
  • Liang, Y. F.
  • Liang, Y. T.
  • Liao, L. Z.
  • Bianchi, F.
  • Libby, J.
  • Lin, C. X.
  • Liu, B.
  • Liu, B. J.
  • Liu, C. X.
  • Liu, D.
  • Liu, D. Y.
  • Liu, F. H.
  • Liu, Fang
  • Liu, Feng
  • Achasov, M. N.
  • Biernat, J.
  • Liu, H. B.
  • Liu, H. M.
  • Liu, Huanhuan
  • Liu, Huihui
  • Liu, J. B.
  • Liu, J. Y.
  • Liu, K.
  • Liu, K. Y.
  • Liu, Ke
  • Liu, L.
  • Bloms, J.
  • Liu, Q.
  • Liu, S. B.
  • Liu, Shuai
  • Liu, T.
  • Liu, W. M.
  • Liu, X.
  • Liu, Y. B.
  • Liu, Z. A.
  • Liu, Z. Q.
  • Long, Y. F.
  • Bortone, A.
  • Lou, X. C.
  • Lu, F. X.
  • Lu, H. J.
  • Lu, J. D.
  • Lu, J. G.
  • Lu, X. L.
  • Lu, Y.
  • Lu, Y. P.
  • Luo, C. L.
  • Luo, M. X.
  • Boyko, I.
  • Luo, P. W.
  • Luo, T.
  • Luo, X. L.
  • Lusso, S.
  • Lyu, X. R.
  • Ma, F. C.
  • Ma, H. L.
  • Ma, L. L.
  • Ma, M. M.
  • Ma, Q. M.
  • Briere, R. A.
  • Ma, R. Q.
  • Ma, R. T.
  • Ma, X. N.
  • Ma, X. X.
  • Ma, X. Y.
  • Ma, Y. M.
  • Maas, F. E.
  • Maggiora, M.
  • Maldaner, S.
  • Malde, S.
  • Cai, H.
  • Malik, Q. A.
  • Mangoni, A.
  • Mao, Y. J.
  • Mao, Z. P.
  • Marcello, S.
  • Meng, Z. X.
  • Messchendorp, J. G.
  • Mezzadri, G.
  • Min, T. J.
  • Mitchell, R. E.
  • Cai, X.
  • Mo, X. H.
  • Mo, Y. J.
  • Muchnoi, N. Yu.
  • Muramatsu, H.
  • Nakhoul, S.
  • Nefedov, Y.
  • Nerling, F.
  • Nikolaev, I. B.
  • Ning, Z.
  • Nisar, S.
  • Calcaterra, A.
  • Olsen, S. L.
  • Ouyang, Q.
  • Pacetti, S.
  • Pan, X.
  • Pan, Y.
  • Pathak, A.
  • Patteri, P.
  • Pelizaeus, M.
  • Peng, H. P.
  • Peters, K.
  • Cao, G. F.
  • Pettersson, J.
  • Ping, J. L.
  • Ping, R. G.
  • Pitka, A.
  • Poling, R.
  • Prasad, V.
  • Qi, H.
  • Qi, H. R.
  • Qi, M.
  • Qi, T. Y.
  • Cao, N.
  • Qi, T. Y.
  • Qian, S.
  • Qian, W. B.
  • Qian, Z.
  • Qiao, C. F.
  • Qin, L. Q.
  • Qin, X. S.
  • Qin, Z. H.
  • Qiu, J. F.
  • Qu, S. Q.
  • Adlarson, P.
  • Cetin, S. A.
  • Rashid, K. H.
  • Ravindran, K.
  • Redmer, C. F.
  • Rivetti, A.
  • Rodin, V.
  • Rolo, M.
  • Rong, G.
  • Rosner, Ch.
  • Rump, M.
  • Sarantsev, A.
  • Chang, J. F.
  • Schelhaas, Y.
  • Schnier, C.
  • Schoenning, K.
  • Shan, D. C.
  • Shan, W.
  • Shan, X. Y.
  • Shao, M.
  • Shen, C. P.
  • Shen, P. X.
  • Shen, X. Y.
  • Chang, W. L.
  • Shi, H. C.
  • Shi, R. S.
  • Shi, X.
  • Shi, X. D
  • Song, J. J.
  • Song, Q. Q.
  • Song, W. M.
  • Song, Y. X.
  • Sosio, S.
  • Spataro, S.
  • Chelkov, G.
  • Sui, F. F.
  • Sun, G. X.
  • Sun, J. F.
  • Sun, L.
  • Sun, S. S.
  • Sun, T.
  • Sun, W. Y.
  • Sun, X.
  • Sun, Y. J.
  • Sun, Y. K.
  • Chen, D. Y.
  • Sun, Y. Z.
  • Sun, Z. T.
  • Tan, Y. H.
  • Tan, Y. X.
  • Tang, C. J.
  • Tang, G. Y.
  • Tang, J.
  • Teng, J. X.
  • Thoren, V.
  • Uman, I.
  • Chen, G.
  • Wang, B.
  • Wang, B. L.
  • Wang, C. W.
  • Wang, D. Y.
  • Wang, H. P.
  • Wang, K.
  • Wang, L. L.
  • Wang, M.
  • Wang, M. Z.
  • Wang, Meng
  • Chen, H. S.
  • Wang, W. H.
  • Wang, W. P.
  • Wang, X.
  • Wang, X. F.
  • Wang, X. L.
  • Wang, Y.
  • Wang, Y.
  • Wang, Y. D.
  • Wang, Y. F.
  • Wang, Y. Q.
  • Chen, M. L.
  • Wang, Z.
  • Wang, Z. Y.
  • Wang, Ziyi
  • Wang, Zongyuan
  • Wei, D. H.
  • Weidenkaff, P.
  • Weidner, F.
  • Wen, S. P.
  • White, D. J.
  • Wiedner, U.
  • Chen, S. J.
  • Wilkinson, G.
  • Wolke, M.
  • Wollenberg, L.
  • Wu, J. F.
  • Wu, L. H.
  • Wu, L. J.
  • Wu, X.
  • Wu, Z.
  • Xia, L.
  • Xiao, H.
  • Chen, X. R.
  • Xiao, S. Y.
  • Xiao, Y. J.
  • Xiao, Z. J.
  • Xie, X. H.
  • Xie, Y. G.
  • Xie, Y. H.
  • Xing, T. Y.
  • Xiong, X. A.
  • Xu, G. F.
  • Xu, J. J.
  • Ahmed, S.
  • Chen, Y. B.
  • Xu, Q. J.
  • Xu, W.
  • Xu, X. P.
  • Xu, Y. C.
  • Yan, F.
  • Yan, L.
  • Yan, L.
  • Yan, W. B.
  • Yan, W. C.
  • Yan, Xu
  • Chen, Z. J
  • Yang, H. J.
  • Yang, H. X.
  • Yang, L.
  • Yang, R. X.
  • Yang, S. L.
  • Yang, Y. H.
  • Yang, Y. X.
  • Yang, Yifan
  • Yang, Zhi
  • Ye, M.
  • Cheng, W. S.
  • Ye, M. H.
  • Yin, J. H.
  • You, Z. Y.
  • Yu, B. X.
  • Yu, C. X.
  • Yu, G.
  • Yu, J. S.
  • Yu, T.
  • Yuan, C. Z.
  • Yuan, W.
  • Cibinetto, G.
  • Yuan, X. Q.
  • Yuan, Y.
  • Yuan, Z. Y.
  • Yue, C. X.
  • Yuncu, A.
  • Zafar, A. A.
  • Zeng, Y.
  • Zhang, B. X.
  • Zhang, Guangyi
  • Zhang, H.
  • Cossio, F.
  • Zhang, H. H.
  • Zhang, H. Y.
  • Zhang, J. L.
  • Zhang, J. Q.
  • Zhang, J. Q.
  • Zhang, J. W.
  • Zhang, J. Y.
  • Zhang, J. Z.
  • Zhang, Jianyu
  • Zhang, Jiawei
  • Cui, X. F.
  • Zhang, Lei
  • Zhang, S.
  • Zhang, S. F.
  • Zhang, T. J.
  • Zhang, X. Y.
  • Zhang, Y.
  • Zhang, Y. H.
  • Zhang, Y. T.
  • Zhang, Yan
  • Zhang, Yao
  • Dai, H. L.
  • Zhang, Yi
  • Zhang, Z. H.
  • Zhang, Z. Y.
  • Zhao, G.
  • Zhao, J.
  • Zhao, J. Y.
  • Zhao, J. Z.
  • Zhao, Lei
  • Zhao, Ling
  • Zhao, M. G.
  • Dai, J. P.
  • Zhao, Q.
  • Zhao, S. J.
  • Zhao, Y. B.
  • Zhao, Y. X.
  • Zhao, Z. G.
  • Zhemchugov, A.
  • Zheng, B.
  • Zheng, J. P.
  • Zheng, Y.
  • Zheng, Y. H.
  • Dai, X. C.
  • Zhong, B.
  • Zhong, C.
  • Zhou, L. P.
  • Zhou, Q.
  • Zhou, X.
  • Zhou, X. K.
  • Zhou, X. R.
  • Zhu, A. N.
  • Zhu, J.
  • Zhu, K.
  • Dbeyssi, A.
  • Zhu, K. J.
  • Zhu, S. H.
  • Zhu, W. J.
  • Zhu, Y. C.
  • Zhu, Z. A.
  • Zou, B. S.
  • Zou, J. H.
  • Albrecht, M.
  • de Boer, R. E.
  • Dedovich, D.
  • Deng, Z. Y.
  • Denig, A.
  • Denysenko, I.
  • Destefanis, M.
  • De~Mori, F.
  • Ding, Y.
  • Dong, C.
  • Dong, J.
  • Amoroso, A.
  • Dong, L. Y.
  • Dong, M. Y.
  • Du, S. X.
  • Fang, J.
  • Fang, S. S.
  • Fang, Y.
  • Farinelli, R.
  • Fava, L.
  • Feldbauer, F.
  • Felici, G.
  • An, Q.
  • Feng, C. Q.
  • Fritsch, M.
  • Fu, C. D.
  • Fu, Y.
  • Gao, X. L.
  • Gao, Y.
  • Gao, Y.
  • Gao, Y.
  • Gao, Y. G.
  • Garzia, I.
  • Bai, X. H.
  • Gersabeck, E. M.
  • Gilman, A.
  • Goetzen, K.
  • Gong, L.
  • Gong, W. X.
  • Gradl, W.
  • Greco, M.
  • Gu, L. M.
  • Gu, M. H.
  • Gu, S.
  • Bai, Y.
  • Gu, Y. T.
  • Guan, C. Y
  • Guo, A. Q.
  • Guo, L. B.
  • Guo, R. P.
  • Guo, Y. P.
  • Guskov, A.
  • Han, S.
  • Han, T. T.
  • Han, T. Z.
Publication date
January 2020

Abstract

The rare decay $\eta' \to \pi^+ \pi^- e^+ e^-$ is studied using a sample of $1.3 \times 10^9$ $J/\psi$ events collected with the BESIII detector at BEPCII in 2009 and 2012. The branching fraction is measured with improved precision to be $\left( 2.42\pm0.05_{stat.}\pm0.08_{syst.} \right) \times 10^{-3}$. In addition, the CP-violating asymmetry in the angle between the decay planes of the $\pi^+\pi^-$-pair and the $e^+e^-$-pair is investigated. A measurable value would indicate physics beyond the standard model; the result is $\mathcal{A}_{CP} = \left(1.6\pm2.0_{stat.}\pm0.6_{syst.} \right)\%$, which is consistent with the standard model expectation of no CP-violation. The precision is comparable to the asymmetry measurement in the $K^0_L\to...

Extracted data

We use cookies to provide a better user experience.