Study of hadronic transitions between Υ states and observation of Υ(4S) → ηΥ(1S) decay

Creators: Aubert, B.; Bona, M.; Karyotakis, Y.; Lees, J. P.; Poireau, V.; Prencipe, E.; Prudent, X.; Tisserand, V.; Garra Tico, J.; Grauges, E.; Lopez, L.; Palano, A.; Pappagallo, M.; Eigen, G.; Stugu, B.; Sun, L.; Abrams, G. S.; Battaglia, M.; Brown, D. N.; Cahn, R. N.; Jacobsen, R. G.; Kerth, L. T.; Kolomensky, Yu. G.; Kukartsev, G.; Lynch, G.; Osipenkov, I. L.; Ronan, M. T.; Tackmann, K.; Tanabe, T.; Hawkes, C. M.; Soni, N.; Watson, A. T.; Koch, H.; Schroeder, T.; Walker, D.; Asgeirsson, D. J.; Fulsom, B. G.; Hearty, C.; Mattison, T. S.; McKenna, J. A.; Barrett, M.; Khan, A.; Teodorescu, L.; Blinov, V. E.; Bukin, A. D.; Buzykaev, A. R.; Druzhinin, V. P.; Golubev, V. B.; Onuchin, A. P.; Serednyakov, S. I.; Skovpen, Yu. I.; Solodov, E. P.; Todyshev, K. Yu.; Bondioli, M.; Curry, S.; Eschrich, I.; Kirkby, D.; Lankford, A. J.; Lund, P.; Mandelkern, M.; Martin, E. C.; Stoker, D. P.; Abachi, S.; Buchanan, C.; Gary, J. W.; Liu, F.; Long, O.; Shen, B. C.; Vitug, G. M.; Yasin, Z.; Zhang, L.; Sharma, V.; Campagnari, C.; Hong, T. M.; Kovalskyi, D.; Mazur, M. A.; Richman, J. D.; Beck, T. W.; Eisner, A. M.; Flacco, C. J.; Heusch, C. A.; Kroseberg, J.; Lockman, W. S.; Schalk, T.; Schumm, B. A.; Seiden, A.; Wang, L.; Wilson, M. G.; Winstrom, L. O.; Cheng, C. H.; Doll, D. A.; Echenard, B.; Fang, F.; Hitlin, D. G.; Narsky, I.; Piatenko, T.; Porter, F. C.; Andreassen, R.; Mancinelli, G.; Meadows, B. T.; Mishra, K.; Sokoloff, M. D.; Bloom, P. C.; Ford, W. T.; Gaz, A.; Hirschauer, J. F.; Kreisel, A.; Nagel, M.; Nauenberg, U.; Smith, J. G.; Ulmer, K. A.; Wagner, S. R.; Ayad, R.; Soffer, A.; Toki, W. H.; Wilson, R. J.; Altenburg, D. D.; Feltresi, E.; Hauke, A.; Jasper, H.; Karbach, M.; Merkel, J.; Petzold, A.; Spaan, B.; Wacker, K.; Kobel, M. J.; Mader, W. F.; Nogowski, R.; Schubert, K. R.; Schwierz, R.; Sundermann, J. E.; Volk, A.; Bernard, D.; Bonneaud, G. R.; Latour, E.; Thiebaux, Ch.; Verderi, M.; Clark, P. J.; Gradl, W.; Playfer, S.; Watson, J. E.; Andreotti, M.; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Cecchi, A.; Cibinetto, G.; Franchini, P.; Luppi, E.; Negrini, M.; Petrella, A.; Piemontese, L.; Santoro, V.; Baldini-Ferroli, R.; Calcaterra, A.; De Sangro, R.; Finocchiaro, G.; Pacetti, S.; Patteri, P.; Peruzzi, I. M.; Piccolo, M.; Rama, M.; Zallo, A.; Buzzo, A.; Contri, R.; Vetere, M. Lo; Macri, M. M.; Monge, M. R.; Passaggio, S.; Patrignani, C.; Robutti, E.; Santroni, A.; Tosi, S.; Chaisanguanthum, K. S.; Morii, M.; Marks, J.; Schenk, S.; Uwer, U.; Klose, V.; Lacker, H. M.; Bard, D. J.; Dauncey, P. D.; Nash, J. A.; Panduro Vazquez, W.; Tibbetts, M.; Behera, P. K.; Chai, X.; Charles, M. J.; Mallik, U.; Cochran, J.; Crawley, H. B.; Dong, L.; Meyer, W. T.; Prell, S.; Rosenberg, E. I.; Rubin, A. E.; Gao, Y. Y.; Gritsan, A. V.; Guo, Z. J.; Lae, C. K.; Denig, A. G.; Fritsch, M.; Schott, G.; Arnaud, N.; Béquilleux, J.; D'Orazio, A.; Davier, M.; Firmino da Costa, J.; Grosdidier, G.; Höcker, A.; Lepeltier, V.; Le Diberder, F.; Lutz, A. M.; Pruvot, S.; Roudeau, P.; Schune, M. H.; Serrano, J.; Sordini, V.; Stocchi, A.; Wormser, G.; Lange, D. J.; Wright, D. M.; Bingham, I.; Burke, J. P.; Chavez, C. A.; Fry, J. R.; Gabathuler, E.; Gamet, R.; Hutchcroft, D. E.; Payne, D. J.; Touramanis, C.; Bevan, A. J.; Clarke, C. K.; George, K. A.; Di Lodovico, F.; Sacco, R.; Sigamani, M.; Cowan, G.; Flaecher, H. U.; Hopkins, D. A.; Paramesvaran, S.; Salvatore, F.; Wren, A. C.; Brown, D. N.; Davis, C. L.; Alwyn, K. E.; Bailey, D. S.; Barlow, R. J.; Chia, Y. M.; Edgar, C. L.; Lafferty, G. D.; West, T. J.; Yi, J. I.; Anderson, J.; Chen, C.; Jawahery, A.; Roberts, D. A.; Simi, G.; Tuggle, J. M.; Dallapiccola, C.; Li, X.; Salvati, E.; Saremi, S.; Cowan, R.; Dujmic, D.; Fisher, P. H.; Koeneke, K.; Sciolla, G.; Spitznagel, M.; Taylor, F.; Yamamoto, R. K.; Zhao, M.; Patel, P. M.; Robertson, S. H.; Lazzaro, A.; Lombardo, V.; Palombo, F.; Bauer, J. M.; Cremaldi, L.; Eschenburg, V.; Godang, R.; Kroeger, R.; Sanders, D. A.; Summers, D. J.; Zhao, H. W.; Simard, M.; Taras, P.; Viaud, F. B.; Nicholson, H.; De Nardo, G.; Lista, L.; Monorchio, D.; Onorato, G.; Sciacca, C.; Raven, G.; Snoek, H. L.; Jessop, C. P.; Knoepfel, K. J.; LoSecco, J. M.; Wang, W. F.; Benelli, G.; Corwin, L. A.; Honscheid, K.; Kagan, H.; Kass, R.; Morris, J. P.; Rahimi, A. M.; Regensburger, J. J.; Sekula, S. J.; Wong, Q. K.; Blount, N. L.; Brau, J.; Frey, R.; Igonkina, O.; Kolb, J. A.; Lu, M.; Rahmat, R.; Sinev, N. B.; Strom, D.; Strube, J.; Torrence, E.; Castelli, G.; Gagliardi, N.; Margoni, M.; Morandin, M.; Posocco, M.; Rotondo, M.; Simonetto, F.; Stroili, R.; Voci, C.; del Amo Sanchez, P.; Ben-Haim, E.; Briand, H.; Calderini, G.; Chauveau, J.; David, P.; Del Buono, L.; Hamon, O.; Leruste, Ph.; Ocariz, J.; Perez, A.; Prendki, J.; Gladney, L.; Biasini, M.; Covarelli, R.; Manoni, E.; Angelini, C.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Carpinelli, M.; Cervelli, A.; Forti, F.; Giorgi, M. A.; Lusiani, A.; Marchiori, G.; Morganti, M.; Neri, N.; Paoloni, E.; Rizzo, G.; Walsh, J. J.; Biesiada, J.; Lopes Pegna, D.; Lu, C.; Olsen, J.; Smith, A. J. S.; Telnov, A. V.; Anulli, F.; Baracchini, E.; Cavoto, G.; del Re, D.; Di Marco, E.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Gaspero, M.; Jackson, P. D.; Gioi, L. Li; Mazzoni, M. A.; Morganti, S.; Piredda, G.; Polci, F.; Renga, F.; Voena, C.; Ebert, M.; Hartmann, T.; Schröder, H.; Waldi, R.; Adye, T.; Franek, B.; Olaiya, E. O.; Roethel, W.; Wilson, F. F.; Emery, S.; Escalier, M.; Esteve, L.; Gaidot, A.; Ganzhur, S. F.; Hamel de Monchenault, G.; Kozanecki, W.; Vasseur, G.; Yéche, Ch.; Zito, M.; Chen, X. R.; Liu, H.; Park, W.; Purohit, M. V.; White, R. M.; Wilson, R. J.; Allen, M. T.; Aston, D.; Bartoldus, R.; Bechtle, P.; Benitez, J. F.; Cenci, R.; Coleman, J. P.; Convery, M. R.; Dingfelder, J. C.; Dorfan, J.; Dubois-Felsmann, G. P.; Dunwoodie, W.; Field, R. C.; Gabareen, A. M.; Gowdy, S. J.; Graham, M. T.; Grenier, P.; Hast, C.; Innes, W. R.; Kaminski, J.; Kelsey, M. H.; Kim, H.; Kim, P.; Kocian, M. L.; Leith, D. W. G. S.; Li, S.; Lindquist, B.; Luitz, S.; Luth, V.; Lynch, H. L.; MacFarlane, D. B.; Marsiske, H.; Messner, R.; Muller, D. R.; Neal, H.; Nelson, S.; O'Grady, C. P.; Ofte, I.; Perazzo, A.; Perl, M.; Ratcliff, B. N.; Roodman, A.; Salnikov, A. A.; Schindler, R. H.; Schwiening, J.; Snyder, A.; Su, D.; Sullivan, M. K.; Suzuki, K.; Swain, S. K.; Thompson, J. M.; Va'vra, J.; Wagner, A. P.; Weaver, M.; West, C. A.; Wisniewski, W. J.; Wittgen, M.; Wright, D. H.; Wulsin, H. W.; Yarritu, A. K.; Yi, K.; Young, C. C.; Ziegler, V.; Burchat, P. R.; Edwards, A. J.; Majewski, S. A.; Miyashita, T. S.; Petersen, B. A.; Wilden, L.; Ahmed, S.; Alam, M. S.; Ernst, J. A.; Pan, B.; Saeed, M. A.; Zain, S. B.; Spanier, S. M.; Wogsland, B. J.; Eckmann, R.; Ritchie, J. L.; Ruland, A. M.; Schilling, C. J.; Schwitters, R. F.; Drummond, B. W.; Izen, J. M.; Lou, X. C.; Bianchi, F.; Gamba, D.; Pelliccioni, M.; Bomben, M.; Bosisio, L.; Cartaro, C.; Della Ricca, G.; Lanceri, L.; Vitale, L.; Azzolini, V.; Lopez-March, N.; Martinez-Vidal, F.; Milanes, D. A.; Oyanguren, A.; Albert, J.; Banerjee, Sw.; Bhuyan, B.; Choi, H. H. F.; Hamano, K.; Kowalewski, R.; Lewczuk, M. J.; Nugent, I. M.; Roney, J. M.; Sobie, R. J.; Gershon, T. J.; Harrison, P. F.; Ilic, J.; Latham, T. E.; Mohanty, G. B.; Band, H. R.; Chen, X.; Dasu, S.; Flood, K. T.; Pan, Y.; Pierini, M.; Prepost, R.; Vuosalo, C. O.; Wu, S. L.; BaBar Collaboration

Abstract

We present a study of hadronic transitions between Υ(mS) (m = 4, 3, 2) and Υ(nS) (n = 2, 1) resonances based on 347.5 fb^(-1) of data taken with the BABAR detector at the PEP-II storage rings. We report the first observation of Υ(4S) → ηΥ(1S) decay with a branching fraction [script B](Υ(4S) → ηΥ(1S)) = (1.96±0.06_(stat)±0.09_(syst))×10^(-4) and measure the ratio of partial widths Γ(Υ(4S) → ηΥ(1S))/Γ(Υ(4S) → π^+π^-Υ(1S))=2.41±0.40_(stat)±0.12_(syst). We set 90% CL upper limits on the ratios Γ(Υ(2S) → ηΥ(1S))/Γ(Υ(2S) → π^+π^-Υ(1S))<5.2×10^(-3) and Γ(Υ(3S) → ηΥ(1S))/Γ(Υ (3S) → π^+π^-Υ(1S))<1.9×10^(-2). We also present new measurements of the ratios Γ(Υ(4S) → π^+π^-Υ(2S))/Γ(Υ(4S) → π^+ π^-Υ(1S))=1.16±0.16_(stat)±0.14_(syst) and Γ(Υ(3S) → π^+π^-Υ(2S))/Γ(Υ(3S) → π^+ π^-Υ(1S))=0.577±0.026_(stat)±0.060_(syst).

Additional Information

© 2008 The American Physical Society. Received 13 July 2008; published 11 December 2008. We are grateful for the extraordinary contributions of our PEP-II colleagues in achieving the excellent luminosity and machine conditions that have made this work possible. The success of this project also relies critically on the expertise and dedication of the computing organizations that support BABAR. The collaborating institutions wish to thank SLAC for its support and the kind hospitality extended to them. This work is supported by the U.S. Department of Energy and National Science Foundation, the Natural Sciences and Engineering Research Council (Canada), the Commissariat a` l'Energie Atomique and Institut National de Physique Nucle´aire et de Physique des Particules (France), the Bundesministerium fu¨ r Bildung und Forschung and Deutsche Forschungsgemeinschaft (Germany), the Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Italy), the Foundation for Fundamental Research on Matter (The Netherlands), the Research Council of Norway, the Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Ministerio de Educacio´n y Ciencia (Spain), and the Science and Technology Facilities Council (United Kingdom). Individuals have received support from the Marie-Curie IEF program (European Union) and the A. P. Sloan Foundation.

Attached Files

Published - Aubert2008p2651Phys_Rev_D.pdf

Files

Aubert2008p2651Phys_Rev_D.pdf

Files (4.4 MB)

Name	Size	Download all
Aubert2008p2651Phys_Rev_D.pdf md5:33956d57d078493b1c37847150172f1c	4.4 MB	Preview Download

Additional details

	All versions	This version
Views	0	0
Downloads	0	0
Data volume	0 Bytes	0 Bytes