论文标题

用能量扫描方法在besiii的$ j/ψ$共振的总和衰减宽度的测量

Measurement of the total and leptonic decay widths of the $J/ψ$ resonance with an energy scan method at BESIII

论文作者

BESIII Collaboration, Ablikim, M., Achasov, M. N., Adlarson, P., Albrecht, M., Aliberti, R., Amoroso, A., An, M. R., An, Q., Bai, X. H., Bai, Y., Bakina, O., Ferroli, R. Baldini, Balossino, I., Ban, Y., Batozskaya, V., Becker, D., Begzsuren, K., Berger, N., Bertani, M., Bettoni, D., Bianchi, F., Bloms, J., Bortone, A., Boyko, I., Briere, R. A., Brueggemann, A., Cai, H., Cai, X., Calcaterra, A., Cao, G. F., Cao, N., Cetin, S. A., Chang, J. F., Chang, W. L., Chelkov, G., Chen, C., Chen, Chao, Chen, G., Chen, H. S., Chen, M. L., Chen, S. J., Chen, S. M., Chen, T., Chen, X. R., Chen, X. T., Chen, Y. B., Chen, Z. J., Cheng, W. S., Choi, S. K., Chu, X., Cibinetto, G., Cossio, F., Cui, J. J., Dai, H. L., Dai, J. P., Dbeyssi, A., de Boer, R. E., Dedovich, D., Deng, Z. Y., Denig, A., Denysenko, I., Destefanis, M., De Mori, F., Ding, Y., Dong, J., Dong, L. Y., Dong, M. Y., Dong, X., Du, S. X., Egorov, P., Fan, Y. L., Fang, J., Fang, S. S., Fang, W. X., Fang, Y., Farinelli, R., Fava, L., Feldbauer, F., Felici, G., Feng, C. Q., Feng, J. H., Fischer, K, Fritsch, M., Fritzsch, C., Fu, C. D., Gao, H., 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., Greco, M., Gu, L. M., Gu, M. H., Gu, Y. T., Guan, C. Y, Guo, A. Q., Guo, L. B., Guo, R. P., Guo, Y. P., Guskov, A., Han, T. T., Han, W. Y., Hao, X. Q., Harris, F. A., He, K. K., He, K. L., Heinsius, F. H., Heinz, C. H., Heng, Y. K., Herold, C., Himmelreich, M., Hou, G. Y., Hou, Y. R., Hou, Z. L., Hu, H. M., Hu, J. F., Hu, T., Hu, Y., Huang, G. S., Huang, K. X., Huang, L. Q., Huang, X. T., Huang, Y. P., Huang, Z., Hussain, T., Hüsken, N, Imoehl, W., Irshad, M., Jackson, J., Jaeger, S., Janchiv, S., Jang, E., Jeong, J. H., Ji, Q., Ji, Q. P., Ji, X. B., Ji, X. L., Ji, Y. Y., Jia, Z. K., Jiang, H. B., Jiang, S. S., Jiang, X. S., Jiang, Y., Jiao, J. B., Jiao, Z., Jin, S., Jin, Y., Jing, M. Q., Johansson, T., Kalantar-Nayestanaki, N., Kang, X. S., Kappert, R., Kavatsyuk, M., Ke, B. C., Keshk, I. K., Khoukaz, A., Kiuchi, R., Kliemt, R., Koch, L., Kolcu, O. B., Kopf, B., Kuemmel, M., Kuessner, M., Kupsc, A., Kühn, W., Lane, J. J., Lange, J. S., Larin, P., Lavania, A., Lavezzi, L., Lei, Z. H., Leithoff, H., Lellmann, M., Lenz, T., Li, C., Li, C., Li, C. H., Li, Cheng, Li, D. M., Li, F., Li, G., Li, H., Li, H., Li, H. B., Li, H. J., Li, H. N., Li, J. Q., Li, J. S., Li, J. W., Li, Ke, Li, L. J, Li, L. K., Li, Lei, Li, M. H., Li, P. R., Li, S. X., Li, S. Y., Li, T., Li, W. D., Li, W. G., Li, X. H., Li, X. L., Li, Xiaoyu, Li, Z. X., Liang, H., Liang, H., Liang, H., Liang, Y. F., Liang, Y. T., Liao, G. R., Liao, L. Z., Libby, J., Limphirat, A., Lin, C. X., Lin, D. X., Lin, T., Liu, B. J., Liu, C. X., Liu, D., Liu, F. H., Liu, Fang, Liu, Feng, Liu, G. M., Liu, H., Liu, H. B., Liu, H. M., Liu, Huanhuan, Liu, Huihui, Liu, J. B., Liu, J. L., Liu, J. Y., Liu, K., Liu, K. Y., Liu, Ke, Liu, L., 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. Q., Lou, X. C., Lu, F. X., Lu, H. J., Lu, J. G., Lu, X. L., Lu, Y., Lu, Y. P., Lu, Z. H., Luo, C. L., Luo, M. X., Luo, T., Luo, X. L., Lyu, X. R., Lyu, Y. F., Ma, F. C., Ma, H. L., Ma, L. L., Ma, M. M., Ma, Q. M., Ma, R. Q., Ma, R. T., Ma, X. Y., Ma, Y., Maas, F. E., Maggiora, M., Maldaner, S., Malde, S., Malik, Q. A., Mangoni, A., Mao, Y. J., Mao, Z. P., Marcello, S., Meng, Z. X., Messchendorp, J., Mezzadri, G., Miao, H., Min, T. J., Mitchell, R. E., Mo, X. H., Muchnoi, N. Yu., Nefedov, Y., Nerling, F., Nikolaev, I. B., Ning, Z., Nisar, S., Niu, Y., Olsen, S. L., Ouyang, Q., Pacetti, S., Pan, X., Pan, Y., Pathak, A., Pelizaeus, M., Peng, H. P., Peters, K., Ping, J. L., Ping, R. G., Plura, S., Pogodin, S., Prasad, V., Qi, F. Z., Qi, H., Qi, H. R., Qi, M., Qi, T. Y., Qian, S., Qian, W. B., Qian, Z., Qiao, C. F., Qin, J. J., Qin, L. Q., Qin, X. P., Qin, X. S., Qin, Z. H., Qiu, J. F., Qu, S. Q., Qu, S. Q., Rashid, K. H., Redmer, C. F., Ren, K. J., Rivetti, A., Rodin, V., Rolo, M., Rong, G., Rosner, Ch., Ruan, S. N., Sang, H. S., Sarantsev, A., Schelhaas, Y., Schnier, C., Schoenning, K., Scodeggio, M., Shan, K. Y., Shan, W., Shan, X. Y., Shangguan, J. F., Shao, L. G., Shao, M., Shen, C. P., Shen, H. F., Shen, X. Y., Shi, B. A., Shi, H. C., Shi, J. Y., Shi, q. q., Shi, R. S., Shi, X., Shi, X. D, Song, J. J., Song, W. M., Song, Y. X., Sosio, S., Spataro, S., Stieler, F., Su, K. X., Su, P. P., Su, Y. J., Sun, G. X., Sun, H., Sun, H. K., Sun, J. F., Sun, L., Sun, S. S., Sun, T., Sun, W. Y., Sun, X, Sun, Y. J., Sun, Y. Z., Sun, Z. T., Tan, Y. H., Tan, Y. X., Tang, C. J., Tang, G. Y., Tang, J., Tao, L. Y, Tao, Q. T., Tat, M., Teng, J. X., Thoren, V., Tian, W. H., Tian, Y., Uman, I., Wang, B., Wang, B. L., Wang, C. W., Wang, D. Y., Wang, F., Wang, H. J., Wang, H. P., Wang, K., Wang, L. L., Wang, M., Wang, M. Z., Wang, Meng, Wang, S., Wang, S., Wang, T., Wang, T. J., Wang, W., Wang, W. H., Wang, W. P., Wang, X., Wang, X. F., Wang, X. L., Wang, Y., Wang, Y. D., Wang, Y. F., Wang, Y. H., Wang, Y. Q., Wang, Yaqian, Wang, Z., Wang, Z. Y., Wang, Ziyi, Wei, D. H., Weidner, F., Wen, S. P., White, D. J., Wiedner, U., Wilkinson, G., Wolke, M., Wollenberg, L., Wu, J. F., Wu, L. H., Wu, L. J., Wu, X., Wu, X. H., Wu, Y., Wu, Y. J, Wu, Z., Xia, L., Xiang, T., Xiao, D., Xiao, G. Y., Xiao, H., Xiao, S. Y., 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, H. Y., Xu, Q. J., Xu, X. P., Xu, Y. C., Xu, Z. P., Yan, F., Yan, L., Yan, W. B., Yan, W. C., Yang, H. J., Yang, H. L., Yang, H. X., Yang, L., Yang, S. L., Yang, Tao, Yang, Y. F., Yang, Y. X., Yang, Yifan, Ye, M., Ye, M. H., Yin, J. H., You, Z. Y., Yu, B. X., Yu, C. X., Yu, G., Yu, T., Yu, X. D., Yuan, C. Z., Yuan, L., Yuan, S. C., Yuan, X. Q., Yuan, Y., Yuan, Z. Y., Yue, C. X., Zafar, A. A., Zeng, F. R., Zeng, X. Zeng, Zeng, Y., Zhan, Y. H., Zhang, A. Q., Zhang, B. L., Zhang, B. X., Zhang, D. H., Zhang, G. Y., Zhang, H., Zhang, H. H., Zhang, H. H., Zhang, H. Y., Zhang, J. L., Zhang, J. Q., Zhang, J. W., Zhang, J. X., Zhang, J. Y., Zhang, J. Z., Zhang, Jianyu, Zhang, Jiawei, Zhang, L. M., Zhang, L. Q., Zhang, Lei, Zhang, P., Zhang, Q. Y., Zhang, Shuihan, Zhang, Shulei, Zhang, X. D., Zhang, X. M., Zhang, X. Y., Zhang, X. Y., Zhang, Y., Zhang, Y. T., Zhang, Y. H., Zhang, Yan, Zhang, Yao, Zhang, Z. H., Zhang, Z. Y., Zhang, Z. Y., Zhao, G., Zhao, J., Zhao, J. Y., Zhao, J. Z., Zhao, Lei, Zhao, Ling, Zhao, M. G., Zhao, Q., Zhao, S. J., Zhao, Y. B., Zhao, Y. X., Zhao, Z. G., Zhemchugov, A., Zheng, B., Zheng, J. P., Zheng, Y. H., Zhong, B., Zhong, C., Zhong, X., Zhou, H., Zhou, L. P., Zhou, X., Zhou, X. K., Zhou, X. R., Zhou, X. Y., Zhou, Y. Z., Zhu, J., Zhu, K., Zhu, K. J., Zhu, L. X., Zhu, S. H., Zhu, S. Q., Zhu, T. J., Zhu, W. J., Zhu, Y. C., Zhu, Z. A., Zou, B. S., Zou, J. H.

论文摘要

使用$ e^+e^ - $ nihihilation数据集与Besiii检测器收集,我们测量了该过程的横截面$ e^+e^ - \ to e^+e^ - $和$ e^+e^+e^+e^ - \toμ^+μ^ - $ $^+μ^ - $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ j $ j/j $ j $ j $ j $ j $ resoncance。通过同时拟合这两个过程的测得的,质量中心的依赖性横截面,合并数量$γ_{ee}γ_{ee} /γ_ {\ rm tot} $和$γ_{ee}γ_{ee}γ_{usimγ} /γ_} 0.009 $)和($ 0.335 \ pm 0.006 $)kev,其中$γ_{ee} $,$γ_{μμμ} $和$γ_{\ rm tot} $分别是电子,muonic,muonic和$ j/ψ$的总衰减宽度。使用结果$γ_{ee}γ_{μμ} /γ_ {\ rm tot} $和$γ_{ee}γ_{ee} /γ_{\ rm tot} $ 0.015 $,这与大约两个标准偏差之间对Lepton普遍性的期望一致。假设Lepton的普遍性并使用BESIII在2013年测得的$ J/ψ$ Leptonic衰减的分支,$γ_{\ rm tot} $和$γ_{ll} $被确定为($ 93.0 \ pm 2.1 $)和($ 5.56 \ pm 0.11 $),$ 0.11 $ 0.11 $ 0. $ j/ψ$共振的松性衰变宽度。

Using $e^+e^-$ annihilation data sets collected with the BESIII detector, we measure the cross sections of the processes $e^+e^- \to e^+e^-$ and $e^+e^- \to μ^+μ^-$ at fifteen center-of-mass energy points in the vicinity of the $J/ψ$ resonance. By a simultaneous fit to the measured, center-of-mass energy dependent cross sections of the two processes, the combined quantities $Γ_{ee} Γ_{ee} / Γ_{\rm tot}$ and $Γ_{ee} Γ_{μμ} / Γ_{\rm tot}$ are determined to be ($0.346 \pm 0.009$) and ($0.335 \pm 0.006$) keV, respectively, where $Γ_{ee}$, $Γ_{μμ}$, and $Γ_{\rm tot}$ are the electronic, muonic, and total decay widths of the $J/ψ$ resonance, respectively. Using the resultant $Γ_{ee} Γ_{μμ} / Γ_{\rm tot}$ and $Γ_{ee} Γ_{ee} / Γ_{\rm tot}$, the ratio $Γ_{ee} / Γ_{μμ}$ is calculated to be $1.031 \pm 0.015$, which is consistent with the expectation of lepton universality within about two standard deviations. Assuming lepton universality and using the branching fraction of the $J/ψ$ leptonic decay measured by BESIII in 2013, $Γ_{\rm tot}$ and $Γ_{ll}$ are determined to be ($93.0 \pm 2.1$) and ($5.56 \pm 0.11$) keV, respectively, where $Γ_{ll}$ is the average leptonic decay width of the $J/ψ$ resonance.

扫码加入交流群

加入微信交流群

微信交流群二维码

扫码加入学术交流群,获取更多资源