Journal of High Energy Physics (Jul 2022)

Measurement of e+e − → K+K − π 0 cross section and observation of a resonant structure

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

DOI
https://doi.org/10.1007/JHEP07(2022)045
Journal volume & issue
Vol. 2022, no. 7
pp. 1 – 25

Abstract

Read online

Abstract Based on e + e − collision data collected by the BESIII detector at the BEPCII collider at center-of-mass energies from 2.000 to 3.080 GeV, a partial-wave analysis is performed for the process e + e − → K + K − π 0. The Born cross section of the process e + e − → K + K − π 0 and its subprocesses e + e − → ϕπ 0, K *+(892)K − and K 2 ∗ + $$ {K}_2^{\ast +} $$ (1430)K − are measured. The results for e + e − → K + K − π 0 and ϕπ 0 are consistent with the BaBar measurements and with improved precision. By analyzing the cross sections of the subprocesses e + e − → K *+(892)K − and K 2 ∗ + $$ {K}_2^{\ast +} $$ (1430)K − , a structure with mass M R = (2190 ± 19 ± 37) MeV/c 2 and width Γ R = (191 ± 28 ± 60) MeV is observed with a combined statistical significance of 7.1σ. The measured resonance parameters suggest it can be identified as the ϕ(2170), thus the results provide valuable input to understand the internal nature of this state.

Keywords