Journal of High Energy Physics (Oct 2024)
Measurements of the branching fractions of Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$ , Ξ c 0 → Ξ 0 η $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta $$ , and Ξ c 0 → Ξ 0 η ′ $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime } $$ and asymmetry parameter of Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$
- The Belle and Belle II collaboration,
- I. Adachi,
- L. Aggarwal,
- H. Aihara,
- N. Akopov,
- A. Aloisio,
- N. Althubiti,
- N. Anh Ky,
- D. M. Asner,
- H. Atmacan,
- T. Aushev,
- V. Aushev,
- M. Aversano,
- R. Ayad,
- V. Babu,
- H. Bae,
- S. Bahinipati,
- P. Bambade,
- Sw. Banerjee,
- M. Barrett,
- J. Baudot,
- A. Baur,
- A. Beaubien,
- F. Becherer,
- J. Becker,
- J. V. Bennett,
- F. U. Bernlochner,
- V. Bertacchi,
- M. Bertemes,
- E. Bertholet,
- M. Bessner,
- S. Bettarini,
- B. Bhuyan,
- F. Bianchi,
- L. Bierwirth,
- T. Bilka,
- D. Biswas,
- A. Bobrov,
- D. Bodrov,
- J. Borah,
- A. Boschetti,
- A. Bozek,
- M. Bračko,
- P. Branchini,
- T. E. Browder,
- A. Budano,
- S. Bussino,
- Q. Campagna,
- M. Campajola,
- L. Cao,
- G. Casarosa,
- C. Cecchi,
- J. Cerasoli,
- M.-C. Chang,
- P. Chang,
- P. Cheema,
- C. Chen,
- B. G. Cheon,
- K. Chilikin,
- K. Chirapatpimol,
- H.-E. Cho,
- K. Cho,
- S.-J. Cho,
- S.-K. Choi,
- S. Choudhury,
- L. Corona,
- J. X. Cui,
- F. Dattola,
- E. De La Cruz-Burelo,
- S. A. De La Motte,
- G. De Nardo,
- G. De Pietro,
- R. de Sangro,
- M. Destefanis,
- S. Dey,
- R. Dhamija,
- A. Di Canto,
- F. Di Capua,
- J. Dingfelder,
- Z. Doležal,
- I. Domínguez Jiménez,
- T. V. Dong,
- M. Dorigo,
- K. Dort,
- D. Dossett,
- S. Dubey,
- K. Dugic,
- G. Dujany,
- P. Ecker,
- M. Eliachevitch,
- D. Epifanov,
- P. Feichtinger,
- T. Ferber,
- T. Fillinger,
- C. Finck,
- A. Fodor,
- F. Forti,
- A. Frey,
- B. G. Fulsom,
- A. Gabrielli,
- G. Gaudino,
- V. Gaur,
- A. Gaz,
- A. Gellrich,
- G. Ghevondyan,
- D. Ghosh,
- H. Ghumaryan,
- G. Giakoustidis,
- R. Giordano,
- A. Giri,
- A. Glazov,
- B. Gobbo,
- R. Godang,
- O. Gogota,
- P. Goldenzweig,
- W. Gradl,
- E. Graziani,
- D. Greenwald,
- Z. Gruberová,
- T. Gu,
- K. Gudkova,
- I. Haide,
- S. Halder,
- Y. Han,
- T. Hara,
- C. Harris,
- K. Hayasaka,
- H. Hayashii,
- S. Hazra,
- C. Hearty,
- M. T. Hedges,
- A. Heidelbach,
- I. Heredia de la Cruz,
- T. Higuchi,
- M. Hoek,
- M. Hohmann,
- P. Horak,
- C.-L. Hsu,
- T. Humair,
- K. Inami,
- N. Ipsita,
- A. Ishikawa,
- R. Itoh,
- M. Iwasaki,
- W. W. Jacobs,
- E.-J. Jang,
- S. Jia,
- Y. Jin,
- A. Johnson,
- K. K. Joo,
- H. Junkerkalefeld,
- M. Kaleta,
- J. Kandra,
- K. H. Kang,
- S. Kang,
- G. Karyan,
- F. Keil,
- C. Kiesling,
- C.-H. Kim,
- D. Y. Kim,
- K.-H. Kim,
- Y.-K. Kim,
- H. Kindo,
- K. Kinoshita,
- P. Kodyš,
- T. Koga,
- S. Kohani,
- K. Kojima,
- A. Korobov,
- S. Korpar,
- E. Kovalenko,
- R. Kowalewski,
- P. Križan,
- P. Krokovny,
- T. Kuhr,
- Y. Kulii,
- R. Kumar,
- K. Kumara,
- T. Kunigo,
- A. Kuzmin,
- Y.-J. Kwon,
- S. Lacaprara,
- K. Lalwani,
- T. Lam,
- J. S. Lange,
- M. Laurenza,
- R. Leboucher,
- M. J. Lee,
- C. Lemettais,
- P. Leo,
- D. Levit,
- P. M. Lewis,
- L. K. Li,
- S. X. Li,
- Y. Li,
- Y. B. Li,
- J. Libby,
- Z. Liptak,
- M. H. Liu,
- Q. Y. Liu,
- Z. Q. Liu,
- D. Liventsev,
- S. Longo,
- T. Lueck,
- C. Lyu,
- Y. Ma,
- M. Maggiora,
- S. P. Maharana,
- R. Maiti,
- S. Maity,
- G. Mancinelli,
- R. Manfredi,
- E. Manoni,
- M. Mantovano,
- D. Marcantonio,
- S. Marcello,
- C. Marinas,
- C. Martellini,
- A. Martens,
- A. Martini,
- T. Martinov,
- L. Massaccesi,
- M. Masuda,
- D. Matvienko,
- S. K. Maurya,
- J. A. McKenna,
- R. Mehta,
- F. Meier,
- M. Merola,
- C. Miller,
- M. Mirra,
- S. Mitra,
- K. Miyabayashi,
- G. B. Mohanty,
- S. Moneta,
- H.-G. Moser,
- M. Mrvar,
- I. Nakamura,
- M. Nakao,
- Y. Nakazawa,
- M. Naruki,
- Z. Natkaniec,
- A. Natochii,
- M. Nayak,
- G. Nazaryan,
- M. Neu,
- M. Niiyama,
- S. Nishida,
- S. Ogawa,
- Y. Onishchuk,
- H. Ono,
- G. Pakhlova,
- S. Pardi,
- K. Parham,
- H. Park,
- J. Park,
- S.-H. Park,
- A. Passeri,
- S. Patra,
- S. Paul,
- T. K. Pedlar,
- R. Peschke,
- R. Pestotnik,
- M. Piccolo,
- L. E. Piilonen,
- G. Pinna Angioni,
- P. L. M. Podesta-Lerma,
- T. Podobnik,
- S. Pokharel,
- C. Praz,
- S. Prell,
- E. Prencipe,
- M. T. Prim,
- H. Purwar,
- P. Rados,
- G. Raeuber,
- S. Raiz,
- N. Rauls,
- M. Reif,
- S. Reiter,
- M. Remnev,
- L. Reuter,
- I. Ripp-Baudot,
- G. Rizzo,
- M. Roehrken,
- J. M. Roney,
- A. Rostomyan,
- N. Rout,
- S. Sandilya,
- L. Santelj,
- Y. Sato,
- V. Savinov,
- B. Scavino,
- S. Schneider,
- M. Schnepf,
- C. Schwanda,
- Y. Seino,
- A. Selce,
- K. Senyo,
- J. Serrano,
- M. E. Sevior,
- C. Sfienti,
- W. Shan,
- C. Sharma,
- C. P. Shen,
- X. D. Shi,
- T. Shillington,
- T. Shimasaki,
- J.-G. Shiu,
- D. Shtol,
- A. Sibidanov,
- F. Simon,
- J. B. Singh,
- J. Skorupa,
- R. J. Sobie,
- M. Sobotzik,
- A. Soffer,
- E. Solovieva,
- W. Song,
- S. Spataro,
- B. Spruck,
- M. Starič,
- P. Stavroulakis,
- S. Stefkova,
- R. Stroili,
- M. Sumihama,
- K. Sumisawa,
- N. Suwonjandee,
- H. Svidras,
- M. Takahashi,
- M. Takizawa,
- S. Tanaka,
- K. Tanida,
- F. Tenchini,
- A. Thaller,
- O. Tittel,
- R. Tiwary,
- D. Tonelli,
- E. Torassa,
- K. Trabelsi,
- I. Ueda,
- T. Uglov,
- K. Unger,
- Y. Unno,
- K. Uno,
- S. Uno,
- S. E. Vahsen,
- R. van Tonder,
- K. E. Varvell,
- M. Veronesi,
- A. Vinokurova,
- V. S. Vismaya,
- L. Vitale,
- V. Vobbilisetti,
- R. Volpe,
- A. Vossen,
- M. Wakai,
- S. Wallner,
- E. Wang,
- M.-Z. Wang,
- Z. Wang,
- A. Warburton,
- S. Watanuki,
- C. Wessel,
- E. Won,
- X. P. Xu,
- B. D. Yabsley,
- S. Yamada,
- W. Yan,
- S. B. Yang,
- J. Yelton,
- J. H. Yin,
- Y. M. Yook,
- K. Yoshihara,
- C. Z. Yuan,
- L. Zani,
- F. Zeng,
- B. Zhang,
- V. Zhilich,
- J. S. Zhou,
- Q. D. Zhou,
- V. I. Zhukova,
- R. Žlebčík
Affiliations
- The Belle and Belle II collaboration
- I. Adachi
- L. Aggarwal
- H. Aihara
- N. Akopov
- A. Aloisio
- N. Althubiti
- N. Anh Ky
- D. M. Asner
- H. Atmacan
- T. Aushev
- V. Aushev
- M. Aversano
- R. Ayad
- V. Babu
- H. Bae
- S. Bahinipati
- P. Bambade
- Sw. Banerjee
- M. Barrett
- J. Baudot
- A. Baur
- A. Beaubien
- F. Becherer
- J. Becker
- J. V. Bennett
- F. U. Bernlochner
- V. Bertacchi
- M. Bertemes
- E. Bertholet
- M. Bessner
- S. Bettarini
- B. Bhuyan
- F. Bianchi
- L. Bierwirth
- T. Bilka
- D. Biswas
- A. Bobrov
- D. Bodrov
- J. Borah
- A. Boschetti
- A. Bozek
- M. Bračko
- P. Branchini
- T. E. Browder
- A. Budano
- S. Bussino
- Q. Campagna
- M. Campajola
- L. Cao
- G. Casarosa
- C. Cecchi
- J. Cerasoli
- M.-C. Chang
- P. Chang
- P. Cheema
- C. Chen
- B. G. Cheon
- K. Chilikin
- K. Chirapatpimol
- H.-E. Cho
- K. Cho
- S.-J. Cho
- S.-K. Choi
- S. Choudhury
- L. Corona
- J. X. Cui
- F. Dattola
- E. De La Cruz-Burelo
- S. A. De La Motte
- G. De Nardo
- G. De Pietro
- R. de Sangro
- M. Destefanis
- S. Dey
- R. Dhamija
- A. Di Canto
- F. Di Capua
- J. Dingfelder
- Z. Doležal
- I. Domínguez Jiménez
- T. V. Dong
- M. Dorigo
- K. Dort
- D. Dossett
- S. Dubey
- K. Dugic
- G. Dujany
- P. Ecker
- M. Eliachevitch
- D. Epifanov
- P. Feichtinger
- T. Ferber
- T. Fillinger
- C. Finck
- A. Fodor
- F. Forti
- A. Frey
- B. G. Fulsom
- A. Gabrielli
- G. Gaudino
- V. Gaur
- A. Gaz
- A. Gellrich
- G. Ghevondyan
- D. Ghosh
- H. Ghumaryan
- G. Giakoustidis
- R. Giordano
- A. Giri
- A. Glazov
- B. Gobbo
- R. Godang
- O. Gogota
- P. Goldenzweig
- W. Gradl
- E. Graziani
- D. Greenwald
- Z. Gruberová
- T. Gu
- K. Gudkova
- I. Haide
- S. Halder
- Y. Han
- T. Hara
- C. Harris
- K. Hayasaka
- H. Hayashii
- S. Hazra
- C. Hearty
- M. T. Hedges
- A. Heidelbach
- I. Heredia de la Cruz
- T. Higuchi
- M. Hoek
- M. Hohmann
- P. Horak
- C.-L. Hsu
- T. Humair
- K. Inami
- N. Ipsita
- A. Ishikawa
- R. Itoh
- M. Iwasaki
- W. W. Jacobs
- E.-J. Jang
- S. Jia
- Y. Jin
- A. Johnson
- K. K. Joo
- H. Junkerkalefeld
- M. Kaleta
- J. Kandra
- K. H. Kang
- S. Kang
- G. Karyan
- F. Keil
- C. Kiesling
- C.-H. Kim
- D. Y. Kim
- K.-H. Kim
- Y.-K. Kim
- H. Kindo
- K. Kinoshita
- P. Kodyš
- T. Koga
- S. Kohani
- K. Kojima
- A. Korobov
- S. Korpar
- E. Kovalenko
- R. Kowalewski
- P. Križan
- P. Krokovny
- T. Kuhr
- Y. Kulii
- R. Kumar
- K. Kumara
- T. Kunigo
- A. Kuzmin
- Y.-J. Kwon
- S. Lacaprara
- K. Lalwani
- T. Lam
- J. S. Lange
- M. Laurenza
- R. Leboucher
- M. J. Lee
- C. Lemettais
- P. Leo
- D. Levit
- P. M. Lewis
- L. K. Li
- S. X. Li
- Y. Li
- Y. B. Li
- J. Libby
- Z. Liptak
- M. H. Liu
- Q. Y. Liu
- Z. Q. Liu
- D. Liventsev
- S. Longo
- T. Lueck
- C. Lyu
- Y. Ma
- M. Maggiora
- S. P. Maharana
- R. Maiti
- S. Maity
- G. Mancinelli
- R. Manfredi
- E. Manoni
- M. Mantovano
- D. Marcantonio
- S. Marcello
- C. Marinas
- C. Martellini
- A. Martens
- A. Martini
- T. Martinov
- L. Massaccesi
- M. Masuda
- D. Matvienko
- S. K. Maurya
- J. A. McKenna
- R. Mehta
- F. Meier
- M. Merola
- C. Miller
- M. Mirra
- S. Mitra
- K. Miyabayashi
- G. B. Mohanty
- S. Moneta
- H.-G. Moser
- M. Mrvar
- I. Nakamura
- M. Nakao
- Y. Nakazawa
- M. Naruki
- Z. Natkaniec
- A. Natochii
- M. Nayak
- G. Nazaryan
- M. Neu
- M. Niiyama
- S. Nishida
- S. Ogawa
- Y. Onishchuk
- H. Ono
- G. Pakhlova
- S. Pardi
- K. Parham
- H. Park
- J. Park
- S.-H. Park
- A. Passeri
- S. Patra
- S. Paul
- T. K. Pedlar
- R. Peschke
- R. Pestotnik
- M. Piccolo
- L. E. Piilonen
- G. Pinna Angioni
- P. L. M. Podesta-Lerma
- T. Podobnik
- S. Pokharel
- C. Praz
- S. Prell
- E. Prencipe
- M. T. Prim
- H. Purwar
- P. Rados
- G. Raeuber
- S. Raiz
- N. Rauls
- M. Reif
- S. Reiter
- M. Remnev
- L. Reuter
- I. Ripp-Baudot
- G. Rizzo
- M. Roehrken
- J. M. Roney
- A. Rostomyan
- N. Rout
- S. Sandilya
- L. Santelj
- Y. Sato
- V. Savinov
- B. Scavino
- S. Schneider
- M. Schnepf
- C. Schwanda
- Y. Seino
- A. Selce
- K. Senyo
- J. Serrano
- M. E. Sevior
- C. Sfienti
- W. Shan
- C. Sharma
- C. P. Shen
- X. D. Shi
- T. Shillington
- T. Shimasaki
- J.-G. Shiu
- D. Shtol
- A. Sibidanov
- F. Simon
- J. B. Singh
- J. Skorupa
- R. J. Sobie
- M. Sobotzik
- A. Soffer
- E. Solovieva
- W. Song
- S. Spataro
- B. Spruck
- M. Starič
- P. Stavroulakis
- S. Stefkova
- R. Stroili
- M. Sumihama
- K. Sumisawa
- N. Suwonjandee
- H. Svidras
- M. Takahashi
- M. Takizawa
- S. Tanaka
- K. Tanida
- F. Tenchini
- A. Thaller
- O. Tittel
- R. Tiwary
- D. Tonelli
- E. Torassa
- K. Trabelsi
- I. Ueda
- T. Uglov
- K. Unger
- Y. Unno
- K. Uno
- S. Uno
- S. E. Vahsen
- R. van Tonder
- K. E. Varvell
- M. Veronesi
- A. Vinokurova
- V. S. Vismaya
- L. Vitale
- V. Vobbilisetti
- R. Volpe
- A. Vossen
- M. Wakai
- S. Wallner
- E. Wang
- M.-Z. Wang
- Z. Wang
- A. Warburton
- S. Watanuki
- C. Wessel
- E. Won
- X. P. Xu
- B. D. Yabsley
- S. Yamada
- W. Yan
- S. B. Yang
- J. Yelton
- J. H. Yin
- Y. M. Yook
- K. Yoshihara
- C. Z. Yuan
- L. Zani
- F. Zeng
- B. Zhang
- V. Zhilich
- J. S. Zhou
- Q. D. Zhou
- V. I. Zhukova
- R. Žlebčík
- DOI
- https://doi.org/10.1007/JHEP10(2024)045
- Journal volume & issue
-
Vol. 2024,
no. 10
pp. 1 – 24
Abstract
Abstract We present a study of Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$ , Ξ c 0 → Ξ 0 η $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta $$ , and Ξ c 0 → Ξ 0 η ′ $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime } $$ decays using the Belle and Belle II data samples, which have integrated luminosities of 980 fb −1 and 426 fb −1, respectively. We measure the following relative branching fractions B Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 / B Ξ c 0 → Ξ − π + = 0.48 ± 0.02 stat ± 0.03 syst , B Ξ c 0 → Ξ 0 η / B Ξ c 0 → Ξ − π + = 0.11 ± 0.01 stat ± 0.01 syst , B Ξ c 0 → Ξ 0 η ′ / B Ξ c 0 → Ξ − π + = 0.08 ± 0.02 stat ± 0.01 syst $$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.48\pm 0.02\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.03\left(\textrm{syst}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta \right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.11\pm 0.01\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.01\left(\textrm{syst}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime}\right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.08\pm 0.02\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.01\left(\textrm{syst}\right)\end{array}} $$ for the first time, where the uncertainties are statistical (stat) and systematic (syst). By multiplying by the branching fraction of the normalization mode, B Ξ c 0 → Ξ − π + $$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ , we obtain the following absolute branching fraction results B Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 = 6.9 ± 0.3 stat ± 0.5 syst ± 1.3 norm × 10 − 3 , B Ξ c 0 → Ξ 0 η = 1.6 ± 0.2 stat ± 0.2 syst ± 0.3 norm × 10 − 3 , B Ξ c 0 → Ξ 0 η ′ = 1.2 ± 0.3 stat ± 0.1 syst ± 0.2 norm × 10 − 3 , $$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)=\left(6.9\pm 0.3\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.5\left(\textrm{syst}\right)\pm 1.3\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta \right)=\left(1.6\pm 0.2\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.2\left(\textrm{syst}\right)\pm 0.3\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\\ {}\mathcal{B}\left({\varXi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime}\right)=\left(1.2\pm 0.3\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.1\left(\textrm{syst}\right)\pm 0.2\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\end{array}} $$ where the third uncertainties are from B Ξ c 0 → Ξ − π + $$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ . The asymmetry parameter for Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 $$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$ is measured to be α Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 = − 0.90 ± 0.15 stat ± 0.23 syst $$ \alpha \left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)=-0.90\pm 0.15\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.23\left(\textrm{syst}\right) $$ .
Keywords