학술논문
Search for the semileptonic decays $\Xi_c^0 \to \Xi^0\ell^+\ell^-$ at Belle
Document Type
Working Paper
Author
Belle Collaboration; Cui, J. X.; Li, Y. B.; Shen, C. P.; Adachi, I.; Aihara, H.; Said, S. Al; Asner, D. M.; Aushev, T.; Ayad, R.; Babu, V.; Bahinipati, S.; Banerjee, Sw.; Bauer, M.; Behera, P.; Belous, K.; Bennett, J.; Bessner, M.; Bhuyan, B.; Bilka, T.; Biswas, D.; Bobrov, A.; Bodrov, D.; Borah, J.; Bračko, M.; Branchini, P.; Browder, T. E.; Budano, A.; Campajola, M.; Červenkov, D.; Chang, M. -C.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Cho, K.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Das, S.; Dash, N.; De Nardo, G.; De Pietro, G.; Dhamija, R.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Dong, T. V.; Dubey, S.; Ecker, P.; Epifanov, D.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Fulsom, B. G.; Garg, R.; Gaur, V.; Garmash, A.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Graziani, E.; Gudkova, K.; Hadjivasiliou, C.; Halder, S.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hazra, S.; Herrmann, D.; Hou, W. -S.; Hsu, C. -L.; Inami, K.; Ipsita, N.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Jacobs, W. W.; Jia, S.; Jin, Y.; Kalita, D.; Kiesling, C.; Kim, D. Y.; Kim, K. -H.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalenko, E.; Križan, P.; Krokovny, P.; Kuhr, T.; Kumar, D.; Kumar, R.; Kwon, Y. -J.; Lam, T.; Lee, S. C.; Li, L. K.; Li, Y.; Gioi, L. Li; Libby, J.; Liventsev, D.; Ma, Y.; Masuda, M.; Matvienko, D.; Maurya, S. K.; Meier, F.; Merola, M.; Miyabayashi, K.; Mizuk, R.; Mussa, R.; Nakao, M.; Natkaniec, Z.; Natochii, A.; Nayak, L.; Nishida, S.; Ogawa, S.; Ono, H.; Oskin, P.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pardi, S.; Park, H.; Park, J.; Park, S. -H.; Patra, S.; Paul, S.; Pedlar, T. K.; Pestotnik, R.; Piilonen, L. E.; Podobnik, T.; Prim, M. T.; Rout, N.; Russo, G.; Sandilya, S.; Santelj, L.; Savinov, V.; Schnell, G.; Schwanda, C.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M. E.; Shan, W.; Sharma, C.; Shiu, J. -G.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Starič, M.; Stottler, Z. S.; Sumihama, M.; Takizawa, M.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Tiwary, R.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, S.; Usov, Y.; Vinokurova, A.; Wang, M. -Z.; Watanuki, S.; Won, E.; Yabsley, B. D.; Yan, W.; Yelton, J.; Yin, J. H.; Yuan, L.; Zhang, Z. P.; Zhilich, V.; Zhukova, V.
Source
Phys. Rev. D 109, 052003 (2024)
Subject
Language
Abstract
Using the full data sample of 980 $\mathrm{fb}^{-1}$ collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric energy electron-positron collider, we report the results of the first search for the rare semileptonic decays $\Xi_c^0 \to \Xi^0\ell^+\ell^-$ ($\ell=e$ or $\mu)$. No significant signals are observed in the $\Xi^0\ell^+\ell^-$ invariant-mass distributions. Taking the decay $\Xi_c^0 \to \Xi^- \pi^+$ as the normalization mode, we report 90\% credibility upper limits on the branching fraction ratios ${\cal{B}} (\Xi_c^0 \to \Xi^0 e^+ e^-) / {\cal{B}}(\Xi_c^0\to \Xi^-\pi^+) < 6.7 \times 10^{-3}$ and ${\cal{B}} (\Xi_c^0 \to \Xi^0 \mu^+ \mu^-) / {\cal{B}}(\Xi_c^0\to \Xi^-\pi^+) < 4.3 \times 10^{-3}$ based on the phase-space assumption for signal decays. The 90\% credibility upper limits on the absolute branching fractions of ${\cal{B}} (\Xi_c^0 \to \Xi^0 e^+ e^-)$ and ${\cal{B}} (\Xi_c^0 \to \Xi^0 \mu^+ \mu^-)$ are found to be $9.9 \times 10^{-5}$ and $6.5 \times 10^{-5}$, respectively.
Comment: 8 pages, 4 figures, submitted to PRD
Comment: 8 pages, 4 figures, submitted to PRD