학술논문

Observation of the Singly Cabibbo-Suppressed Decay $\Lambda_{c}^{+} \to n\pi^{+}$
Document Type
Working Paper
Author
BESIII CollaborationAblikim, M.Achasov, M. N.Adlarson, P.Ahmed, S.Albrecht, M.Aliberti, R.Amoroso, A.An, M. R.An, Q.Bai, X. H.Bai, Y.Bakina, O.Ferroli, R. BaldiniBalossino, I.Ban, Y.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, G.Chen, H. S.Chen, M. L.Chen, S. J.Chen, X. R.Chen, Y. B.Chen, Z. J.Cheng, W. S.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, Y.Farinelli, R.Fava, L.Feldbauer, F.Felici, G.Feng, C. Q.Feng, J. H.Fritsch, M.Fu, C. D.Gao, H.Gao, Y. N.Gao, YangGarzia, I.Ge, P. T.Ge, Z. W.Geng, C.Gersabeck, E. M.Gilman, AGoetzen, K.Gong, L.Gong, W. X.Gradl, W.Greco, M.Gu, L. M.Gu, M. H.Guan, C. YGuo, 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.Holtmann, T.Hou, G. Y.Hou, Y. R.Hou, Z. L.Hu, H. M.Hu, J. F.Hu, T.Hu, Y.Huang, G. S.Huang, L. Q.Huang, X. T.Huang, Y. P.Huang, Z.Hussain, T.Hüsken, NImoehl, W.Irshad, M.Jackson, J.Jaeger, S.Janchiv, S.Ji, Q.Ji, Q. P.Ji, X. B.Ji, X. L.Ji, Y. Y.Jiang, H. B.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.Kiese, P.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. H.Li, ChengLi, D. M.Li, F.Li, G.Li, H.Li, H. B.Li, H. J.Li, H. N.Li, J. Q.Li, J. S.Li, J. W.Li, KeLi, L. K.Li, LeiLi, P. R.Li, S. Y.Li, T.Li, W. D.Li, W. G.Li, X. H.Li, X. L.Li, XiaoyuLi, Z. Y.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, FangLiu, FengLiu, G. M.Liu, H. M.Liu, HuanhuanLiu, HuihuiLiu, J. B.Liu, J. L.Liu, J. Y.Liu, K.Liu, K. Y.Liu, KeLiu, L.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.Luo, C. L.Luo, M. X.Luo, T.Luo, X. L.Lyu, X. R.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. G.Mezzadri, G.Min, T. J.Mitchell, R. E.Mo, X. H.Muchnoi, N. Yu.Muramatsu, H.Nakhoul, S.Nefedov, Y.Nerling, F.Nikolaev, I. B.Ning, Z.Nisar, S.Olsen, S. L.Ouyang, Q.Pacetti, S.Pan, X.Pan, Y.Pathak, A.Patteri, P.Pelizaeus, M.Peng, H. P.Peters, K.Pettersson, J.Ping, J. L.Ping, R. G.Plura, S.Pogodin, S.Poling, R.Prasad, V.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.Rashid, K. H.Ravindran, K.Redmer, C. F.Rivetti, A.Rodin, V.Rolo, M.Rong, G.Rosner, Ch.Rump, M.Sang, H. S.Sarantsev, A.Schelhaas, Y.Schnier, C.Schoenning, K.Scodeggio, M.Shan, W.Shan, X. Y.Shangguan, J. F.Shao, M.Shen, C. P.Shen, H. F.Shen, X. Y.Shi, H. C.Shi, R. S.Shi, X.Shi, X. DSong, J. J.Song, W. M.Song, Y. X.Sosio, S.Spataro, S.Stieler, F.Su, K. X.Su, P. P.Sun, G. X.Sun, H. K.Sun, J. F.Sun, L.Sun, S. S.Sun, T.Sun, W. Y.Sun, XSun, Y. J.Sun, Y. Z.Sun, Z. T.Tan, Y. H.Tan, Y. X.Tang, C. J.Tang, G. Y.Tang, J.Teng, J. X.Thoren, V.Tian, W. H.Tian, Y.Uman, I.Wang, B.Wang, B. L.Wang, C. W.Wang, D. Y.Wang, H. J.Wang, H. P.Wang, K.Wang, L. L.Wang, M.Wang, M. Z.Wang, MengWang, S.Wang, W.Wang, W. H.Wang, W. P.Wang, X.Wang, X. F.Wang, X. L.Wang, Y. D.Wang, Y. F.Wang, Y. Q.Wang, YingWang, Z.Wang, Z. Y.Wang, ZiyiWei, 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, Z.Xia, L.Xiang, T.Xiao, G. Y.Xiao, H.Xiao, S. Y.Xiao, Z. J.Xie, C.Xie, X. H.Xie, Y.Xie, Y. G.Xie, Y. H.Xie, Z. P.Xing, T. Y.Xu, C. J.Xu, G. F.Xu, Q. J.Xu, S. Y.Xu, X. P.Xu, Y. C.Xu, Z. P.Yan, F.Yan, L.Yan, W. B.Yan, W. C.Yang, H. J.Yang, H. X.Yang, L.Yang, S. L.Yang, YifanYang, ZhiYe, M.Ye, M. H.Yin, J. H.You, Z. Y.Yu, B. X.Yu, C. X.Yu, G.Yu, J. S.Yu, T.Yuan, C. Z.Yuan, L.Yuan, X. Q.Yuan, Y.Yuan, Z. Y.Yue, C. X.Zafar, A. A.Zeng, X. ZengZeng, Y.Zhang, A. Q.Zhang, B. X.Zhang, G. Y.Zhang, H.Zhang, H. H.Zhang, H. Y.Zhang, J. L.Zhang, J. Q.Zhang, J. W.Zhang, J. Y.Zhang, J. Z.Zhang, JianyuZhang, JiaweiZhang, L. M.Zhang, L. Q.Zhang, LeiZhang, S. F.Zhang, ShuleiZhang, X. D.Zhang, X. M.Zhang, X. Y.Zhang, Y.Zhang, Y. T.Zhang, Y. H.Zhang, YanZhang, YaoZhang, Z. Y.Zhao, G.Zhao, J.Zhao, J. Y.Zhao, J. Z.Zhao, LeiZhao, LingZhao, 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.Zhou, H.Zhou, L. P.Zhou, X.Zhou, X. K.Zhou, X. R.Zhou, X. Y.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.
Source
Phys. Rev. Lett. 128 (2022) 142001
Subject
High Energy Physics - Experiment
Language
Abstract
The singly Cabibbo-suppressed decay $\Lambda_{c}^{+} \to n\pi^{+}$ is observed for the first time with a statistical significance of $7.3\sigma$ by using 3.9 $\mathrm{fb}^{-1}$ of $e^{+}e^{-}$ collision data collected at center-of-mass energies between 4.612 and 4.699 GeV with the BESIII detector at BEPCII. The branching fraction of $\Lambda_{c}^{+} \to n\pi^{+}$ is measured to be $(6.6\pm1.2_{\rm stat}\pm0.4_{\rm syst})\times 10^{-4}$. By taking the upper limit of branching fractions of $\Lambda_{c}^{+} \to p\pi^0$ from the Belle experiment, the ratio of branching fractions between $\Lambda_{c}^{+} \to n\pi^{+}$ and $\Lambda_{c}^{+} \to p\pi^0$ is calculated to be larger than 7.2 at the 90% confidence level, which disagrees with the current predictions of available phenomenological models. In addition, the branching fractions of the Cabibbo-favored decays $\Lambda_{c}^{+} \to \Lambda\pi^{+}$ and $\Lambda_{c}^{+} \to \Sigma^{0}\pi^{+}$ are measured to be $(1.31\pm0.08_{\rm stat}\pm0.05_{\rm syst})\times 10^{-2}$ and $(1.22\pm0.08_{\rm stat}\pm0.07_{\rm syst})\times 10^{-2}$, respectively, which are consistent with previous results.
Comment: 18 pages,7 figures