First observations of hc→hadrons

/ Authors

M. Ablikim, M. Achasov, S. Ahmed, M. Albrecht, M. Alekseev, A. Amoroso, F. An, Q. An, J. Bai, Y. Bai

and 454 more authors

O. Bakina, R. Ferroli, Y. Ban, K. Begzsuren, D. Bennett, J. Bennett, N. Berger, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Boger, I. Boyko, R. Briere, H. Cai, X. Cai, O. Cakir, A. Calcaterra, G. Cao, S. Cetin, J. Chai, J. Chang, G. Chelkov, G. Chen, H. Chen, J. Chen, M. Chen, P. Chen, S. Chen, X. Chen, Y. Chen, W. Cheng, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, H. Dai, J. Dai, A. Dbeyssi, D. Dedovich, Z. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. Mori, Y. Ding, C. Dong, J. Dong, L. Dong, M. Dong, Z. Dou, S. Du, P. Duan, J. Fang, S. Fang, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, S. Fegan, F. Feldbauer, G. Felici, C. Feng, E. Fioravanti, M. Fritsch, C. Fu, Q. Gao, X. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Z. Gao, B. Garillon, I. Garzia, A. Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. Gong, W. Gradl, M. Greco, L. Gu, M. Gu, Y. Gu, A. Guo, L. Guo, R. Guo, Y. Guo, A. Guskov, Z. Haddadi, S. Han, X. Hao, F. Harris, K. He, X. He, F. Heinsius, T. Held, Y. Heng, Z. Hou, H. Hu, J. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. Huang, J. Huang, X. Huang, X. Huang, Z. Huang, T. Hussain, W. Andersson, M. Irshad, Q. Ji, Q. Ji, X. Ji, X. Ji, X. Jiang, X. Jiang, J. Jiao, Z. Jiao, D. Jin, S. Jin, Y. Jin, T. Johansson, A. Julin, N. Kalantar-Nayestanaki, X. Kang, M. Kavatsyuk, B. Ke, I. Keshk, T. Khan, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kiuchi, R. Kliemt, L. Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kornicer, M. Kuemmel, M. Kuessner, A. Kupsc, M. Kurth, W. Kuhn, J. Lange, P. Larin, L. Lavezzi, S. Leiber, H. Leithoff, C. Li, Cheng Li, D. Li, F. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. Li, J. Li, J. Li, K. Li, Kang Li, Kenneth K. Li, Lei Li, P. Li, P. Li, Q. Li, T. Li, W. Li, W. Li, X. Li, X. Li, X. Li, Z. Li, H. Liang, Y. Liang, Y. Liang, G. Liao, L. Liao, J. Libby, C. Lin, D. Lin, B. Liu, B. Liu, C. Liu, D. Liu, D. Liu, F. Liu, F. Liu, Feng. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, Huanhuan Liu, Huihui Liu, J. Liu, J. Liu, Li-Yu Daisy Liu, Li-Yu Daisy Liu, Li-Yu Daisy Liu, Li-Yu Daisy Liu, Q. Liu, S. Liu, X. Liu, Y. Liu, Z. Liu, Zhiqing Liu, Y. Long, X. Lou, H. Lu, J. Lu, Y. Lu, Y. Lu, C. Luo, M. Luo, T. Luo, X. Luo, S. Lusso, X. Lyu, F. Ma, H. Ma, L. Ma, M. Ma, Q. Ma, T. Ma, X. Ma, X. Ma, Y. Ma, F. Maas, M. Maggiora, S. Maldaner, Q. A. Malik, A. Mangoni, Y. Mao, Z. Mao, S. Marcello, Z. Meng, J. Messchendorp, G. Mezzadri, J. Min, T. Min, R. Mitchell, X. Mo, Y. Mo, C. Morales, N. Muchnoi, H. Muramatsu, A. Mustafa, Y. Nefedov, F. Nerling, I. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, S. Niu, X. Niu, S. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, Y. Pan, M. Papenbrock, P. Patteri, M. Pelizaeus, J. Pellegrino, H. Peng, Z. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. Ping, R. Ping, A. Pitka, R. Poling, V. Prasad, H. Qi, M. Qi, T. Qi, S. Qian, C. Qiao, N. Qin, X. Qin, Z. Qin, J. Qiu, S. Qu, K. H. Rashid, C. Redmer, M. Richter, M. Ripka, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, C. Rosner, A. Sarantsev, M. Savri'e, K. Schoenning, W. Shan, X. Shan, M. Shao, C. Shen, P. Shen, X. Shen, H. Sheng, X. Shi, J. Song, W. Song, X. Song, S. Sosio, C. Sowa, S. Spataro, G. Sun, J. Sun, L. Sun, S. Sun, X. Sun, Y. Sun, Y. Sun, Y. Sun, Z. Sun, Z. Sun, Y. Tan, C. Tang, G. Tang, X. Tang, I. Tapan, M. Tiemens, B. Tsednee, I. Uman, B. Wang, B. Wang, C. Wang, D. Wang, D. Wang, Dan Wang, K. Wang, L. Wang, L. Wang, M. Wang, Meng Wang, P. Wang, P. Wang, W. Wang, X. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Zongyuan Wang, T. Weber, D. Wei, P. Weidenkaff, S. Wen, U. Wiedner, M. Wolke, L. Wu, L. Wu, Z. Wu, L. Xia, X. Xia, Y. Xia, D. Xiao, Y. Xiao, Z. Xiao, Y. Xie, Y. Xie, X. Xiong, Q. L. Xiu, G. Xu, J. Xu, L. Xu, Q. Xu, Q. Xu, X. Xu, F. Yan, L. Yan, W. Yan, W. Yan, Y. Yan, H. Yang, H. Yang, L. Yang, R. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Yifan Yang, Z. Q. Yang, M. Ye, M. Ye, J. Yin, Z. You, B. Yu, C. Yu, J. Yu, C. Yuan, Y. Yuan, A. Yuncu, A. Zafar, Y. Zeng, B. Zhang, B. Zhang, C. Zhang, D. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, K. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, T. Zhang, X. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Yao Zhang, Yu Zhang, Z. Zhang, Z. Zhang, Z. Zhang, G. Zhao, J. Zhao, J. Zhao, J. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. Zhao, Q. Zhao, S. Zhao, T. Zhao, Y. Zhao, Z. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. Zheng, W. Zheng, Y. Zheng, B. Zhong, L. Zhou, Q. Zhou, X. Zhou, X. Zhou, X. Zhou, X. Zhou, Xiaoyu Zhou, Xu Zhou, A. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. Zhu, S. Zhu, S. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, Y. Zhu, Z. Zhu, J. Zhuang, B. Zou, J. Zou

/ Abstract

Based on $(4.48 \pm 0.03) \times 10^{8}$ $\psi(3686)$ events collected with the BESIII detector, five $h_c$ hadronic decays are searched for via process $\psi(3686) \to \pi^0 h_c$. Three of them, $h_c \to p \bar{p} \pi^+ \pi^-$, $\pi^+ \pi^- \pi^0$, and $2(\pi^+ \pi^-) \pi^0$ are observed for the first time, with statistical significances of 7.4$\sigma$, $4.9\sigma$, and 9.1$\sigma$, and branching fractions of $(2.89\pm0.32\pm0.55)\times10^{-3}$, $(1.60\pm0.40\pm0.32)\times10^{-3}$, and $(7.44\pm0.94\pm1.56)\times10^{-3}$, respectively, where the first uncertainties are statistical and the second systematic. No significant signal is observed for the other two decay modes, and the corresponding upper limits of the branching fractions are determined to be $B(h_c \to 3(\pi^+ \pi^-) \pi^0)<8.7\times10^{-3}$ and $B(h_c \to K^+ K^- \pi^+ \pi^-)<5.8\times10^{-4}$ at 90% confidence level.

Journal: Physical Review D

DOI: 10.1103/PhysRevD.99.072008