Year: 2026
Type: preprint
Abstract: Using 7.33 fb$^{-1}$ of $e^+e^-$ annihilation data recorded with the BESIII detector at center-of-mass energies from 4.128 to 4.226 GeV, we report the first observation and dynamical study of the semileptonic decay $D^+_s\to f_{0}(980) μ^+ν_μ$. The absolute branching fraction of $D^+_s\to f_{0}(980) μ^+ν_μ$ with $ f_{0}(980)\to π^+ π^-$ is $(1.59 \pm 0.18_{\rm stat} \pm 0.11_{\rm syst}) \times10^{-3}$. Combining this result with our earlier BESIII measurement of ${\mathcal B}(D^+_s\to f_{0}(980) e^+ν_e)$, their ratio is found to be $\frac{{\mathcal B}(D^+_s\to f_{0}(980) μ^+ν_μ)}{{\mathcal B}(D^+_s\to f_{0}(980)e^+ν_e)} = 0.92\pm0.13_{\rm stat}\pm0.08_{\rm syst}$, in agreement with the Standard Model expectation of lepton flavor universality. From a dynamical analysis of the $D_{s}^{+} \to f_{0}(980)μ^+ν_μ$ decay with a simple pole parametrization for the hadronic transition form factor, the product of the form factor $f^{f_{0}(980)}_{+}(0)$ and the $c\to s$ Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix element $|V_{cs}|$ is determined to be $f^{f_{0}(980)}_{+}(0)|V_{cs}|=0.490\pm0.059_{\rm stat}\pm0.025_{\rm syst}$. Averaging with our previously reported result for the $D_{s}^{+} \to f_{0}(980)e^+ν_e$ decay, we obtain $f^{f_{0}(980)}_{+}(0)|V_{cs}|=0.500\pm0.016_{\rm stat}\pm0.020_{\rm syst}$. Using $|V_{cs}|$ from the CKMfitter group, we extract $f^{f_{0}(980)}_{+}(0)=0.514\pm0.017_{\rm stat}\pm0.021_{\rm syst}$. This represents the most precise determination of the $D_{s} \to f_{0}(980)$ transition form factor to date, and provides stringent tests of various theoretical models.
Source: arXiv (Cornell University)
Authors: BESIII Collaboration, Ablikim, M., Achasov, M. N., Adlarson, P., Ai, X. C., Akondi, C. S., Aliberti, R., Amoroso, A., An, Q., An, Y. H., Anderson, M. S., Bai, Y., Bakina, O., Bao, H. R., Bao, X. L., Barbagiovanni, M., Batozskaya, V., Begzsuren, K., Berger, N., Berlowski, M., Bertani, M. B., Bettoni, D., Bianchi, F., Bianco, E., Bortone, A., Boyko, I., Briere, R. A., Brueggemann, A., Cabiati, D., Cai, H., Cai, M. H., Cai, X., Calcaterra, A., Cao, G. F., Cao, N., Cetin, S. A., Chai, X. Y., Chang, J. F., Chang, T. T., Che, G. R., Che, Y. Z., Chen, C. H., Chen, Chao, Chen, G., Chen, H. S., Chen, H. Y., Chen, M. L., Chen, S. J., Chen, S. M., Chen, T., Chen, W., Chen, X. R., Chen, X. T., Chen, X. Y., Chen, Y. B., Chen, Y. Q., Chen, Z. K., Cheng, J., Cheng, L. N., Choi, S. K., Chu, X., Cibinetto, G., Cossio, F., Cottee-Meldrum, J., Dai, H. L., Dai, J. P., Dai, X. C., Dbeyssi, A., de Boer, R. E., Dedovich, D., Deng, C. Q., Deng, Z. Y., Denig, A., Denisenko, I., Destefanis, M., De Mori, F., Di Fiore, E., Ding, X. X., Ding, Y., Ding, Y. X., Dong, J., Dong, L. Y., Dong, M. Y., Dong, X., Dong, Z. J., Du, M. C., Du, S. X., Du, Shaoxu, Du, X. L., Du, Y. Q., Duan, Y. Y., Duan, Z. H., Egorov, P., Fan, G. F., Fan, J. J., Fan, Y. H., Fang, J., Fang, Jin, Fang, S. S., Fang, W. X., Fang, Y. Q., Fava, L., Feldbauer, F., Felici, G., Feng, C. Q., Feng, J. H., Feng, Q. X., Feng, Y. T., Fritsch, M., Fu, C. D., Fu, J. L., Fu, Y. W., Gao, H., Gao, Xu, Gao, Y., Gao, Y. N., Gao, Y. Y., Gao, Yunong, Gao, Z., Garbolino, S., Garzia, I., Ge, L., Ge, P. T., Ge, Z. W., Geng, C., Gilman, A., Goetzen, K., Gollub, J., Gong, J. B., Gong, J. D., Gong, L., Gong, W. X., Gradl, W., Greco, M., Gu, M. D., Gu, M. H., Guan, C. Y., Guo, A. Q., Guo, H., Guo, J. N., Guo, L. B., Guo, M. J., Guo, R. P., Guo, X., Guo, Y. P., Guo, Z., Guskov, A., Gutierrez, J., Han, J. Y., Han, T. T., Han, X., Hanisch, F., Hao, K. D., Hao, X. Q., Harris, F. A., He, C. Z., He, K. K., He, K. L., Heinsius, F. H., Heinz, C. H., Heng, Y. K., Herold, C., Hong, P. C., Hou, G. Y., Hou, X. T., Hou, Y. R., Hou, Z. L., Hu, H. M., Hu, J. F., Hu, Q. P., Hu, S. L., Hu, T., Hu, Y., Hu, Y. X., Hu, Z. M., Huang, G. S., Huang, K. X., Huang, L. Q., Huang, P., Huang, X. T., Huang, Y. P., Huang, Y. S., Hussain, T., Hüsken, N., der Wiesche, N. in, Jackson, J., Ji, Q., Ji, Q. P., Ji, W., Ji, X. B., Ji, X. L., Ji, Y. Y., Jia, L. K., Jia, X. Q., Jiang, D., Jiang, S. J., Jiang, X. S., Jiang, Y., Jiao, J. B., Jiao, J. K., Jiao, Z., Jin, L. C. L., Jin, S., Jin, Y., Jing, M. Q., Jing, X. M., Johansson, T., Kabana, S., Kang, X. L., Kang, X. S., Ke, B. C., Khachatryan, V., Khoukaz, A., Kolcu, O. B., Kopf, B., Kröger, L., Krümmel, L., Kuang, Y. Y., Kui, X., Kumar, N., Kupsc, A., Kupsc, A., Kühn, W., Lan, Q., Lan, W. N., Lei, T. T., Lellmann, M., Lenz, T., Li, C., Li, C. H., Li, C. K., Li, Chunkai, Li, Cong, Li, D. M., Li, F., Li, G., Li, H. B., Li, H. J., Li, H. L., Li, H. N., Li, H. P., Li, Hui, Li, J. N., Li, J. S., Li, J. W., Li, K., Li, K. L., Li, L. J., Li, L. K., Li, Lei, Li, M. H., Li, M. R., Li, M. T., Li, P. L., Li, P. R., Li, Q. M., Li, Q. X., Li, R., Li, S., Li, S. X., Li, S. Y., Li, Shanshan, Li, T., Li, T. Y., Li, W. D., Li, W. G., Li, X., Li, X. H., Li, X. K., Li, X. L., Li, X. Y., Li, X. Z., Li, Y., Li, Y. H., Li, Y. B., Li, Y. C., Li, Y. G., Li, Y. P., Li, Z. H., Li, Z. J., Li, Z. L., Li, Z. X., Li, Z. Y., Liang, C., Liang, H., Liang, Y. F., Liang, Y. T., Liang, Z. Z., Liao, G. R., Liao, L. B., Liao, M. H., Liao, Y. P., Libby, J., Limphirat, A., Lin, C. C., Lin, C. X., Lin, D. X., Lin, T., Liu, B. J., Liu, B. X., Liu, C., Liu, C. X., Liu, F., Liu, F. H., Liu, Feng, Liu, G. M., Liu, H., Liu, H. B., Liu, H. M., Liu, Huihui, Liu, J. B., Liu, J. J., Liu, K., Liu, K. Y., Liu, Ke, Liu, Kun, Liu, L., Liu, L. C., Liu, Lu, Liu, M. H., Liu, P. L., Liu, Q., Liu, S. B., Liu, T., Liu, W. M., Liu, W. T., Liu, X., Liu, X. K., Liu, X. L., Liu, X. P., Liu, X. T., Liu, X. Y., Liu, Y., Liu, Y. B., Liu, Yi, Liu, Z. A., Liu, Z. D., Liu, Z. L., Liu, Z. Q., Liu, Z. X., Liu, Z. Y., Lou, X. C., Lu, H. J., Lu, J. G., Lu, X. L., Lu, Y., Lu, Y. H., Lu, Y. P., Lu, Z. H., Luo, C. L., Luo, J. R., Luo, J. S., Luo, M. X., Luo, T., Luo, X. L., Lv, Z. Y., Lyu, X. R., Lyu, Y. F., Lyu, Y. H., Ma, F. C., Ma, H. L., Ma, Heng, Ma, J. L., Ma, L. L., Ma, L. R., Ma, Q. M., Ma, R. Q., Ma, R. Y., Ma, T., Ma, X. T., Ma, X. Y., Maas, F. E., MacKay, I., Maggiora, M., Maity, S., Malde, S., Mansur, L. M., Mao, Y. J., Mao, Z. P., Marcello, S., Marshall, A., Melendi, F. M., Meng, Y. H., Meng, Z. X., Mezzadri, G., Miao, H., Min, T. J., Mitchell, R. E., Mo, X. H., Moses, B., Muchnoi, N. Yu., Muskalla, J., Nefedov, Y., Nerling, F., Neuwirth, H., Ning, Z., Nisar, S., Niu, Q. L., Niu, W. D., Niu, Y., Normand, C., Olsen, S. L., Ouyang, Q., Ovtin, I. V., Pacetti, S., Pan, Y., Pathak, A., Pei, Y. P., Pelizaeus, M., Peng, G. L., Peng, H. P., Peng, X. J., Peng, Y. Y., Peters, K., Petridis, K., Ping, J. L., Ping, R. G., Plura, S., Prasad, V., Pöpping, L., Qi, F. Z., Qi, H. R., Qian, S., Qian, W. B., Qiao, C. F., Qiao, J. H., Qin, J. J., Qin, J. L., Qin, L. Q., Qin, L. Y., Qin, P. B., Qin, X. P., Qin, X. S., Qin, Z. H., Qiu, J. F., Qu, Z. H., Rademacker, J., Ravindran, K., Redmer, C. F., Rivetti, A., Rolo, M., Rong, G., Rong, S. S., Rosini, F., Rosner, Ch., Ruan, M. Q., Ruangyoo, W. R., Salone, N., Sarantsev, A., Schelhaas, Y., Schernau, M., Schoenning, K., Scodeggio, M., Shan, W., Shan, X. Y., Shang, Z. J., Shangguan, J. F., Shao, L. G., Shao, M., Shen, C. P., Shen, H. F., Shen, W. H., Shen, X. Y., Shi, B. A., Shi, Ch. Y., Shi, H., Shi, J. L., Shi, J. Y., Shi, M. H., Shi, S. Y., Shi, X., Song, H. L., Song, J. J., Song, M. H., Song, T. Z., Song, W. M., Song, Y. X., Song, Zirong, Sosio, S., Spataro, S., Stansilaus, S., Stieler, F., Stolte, M., Su, S. S, Sun, G. B., Sun, G. X., Sun, H., Sun, H. K., Sun, J. F., Sun, K., Sun, L., Sun, R., Sun, S. S., Sun, T., Sun, W. Y., Sun, Y. C., Sun, Y. H., Sun, Y. J., Sun, Y. Z., Sun, Z. Q., Sun, Z. T., Tabaharizato, H., Tagsinsit, N. T., Tang, C. J., Tang, G. Y., Tang, J., Tang, J. J., Tang, L. F., Tang, Y. A., Tang, Z. H., Tao, L. Y., Tat, M., Teng, J. X., Tian, J. Y., Tian, W. H., Tian, Y., Tian, Z. F., Todyshev, K. Yu., Uman, I., van der Smagt, E., Wang, B., Wang, Bin, Wang, Bo, Wang, C., Wang, Chao, Wang, Cong, Wang, D. Y., Wang, F. K., Wang, H. J., Wang, H. R., Wang, J., Wang, J. J., Wang, J. P., Wang, K., Wang, L. L., Wang, L. W., Wang, M., Wang, Mi, Wang, N. Y., Wang, P., Wang, S., Wang, Shun, Wang, T., Wang, W., Wang, W. P., Wang, X. F., Wang, X. L., Wang, X. N., Wang, Xin, Wang, Y., Wang, Y. D., Wang, Y. F., Wang, Y. H., Wang, Y. J., Wang, Y. L., Wang, Y. N., Wang, Yanning, Wang, Yaqian, Wang, Yi, Wang, Yuan, Wang, Z., Wang, Z. L., Wang, Z. Q., Wang, Z. Y., Wang, Zhi, Wang, Ziyi, Wei, D., Wei, D. H., Wei, D. J., Wei, H. R., Weidner, F., Wen, H. R., Wen, S. P., Wiedner, U., Wilkinson, G., Wolke, M., Wu, J. F., Wu, L. H., Wu, L. J., Wu, Lianjie, Wu, S. G., Wu, S. M., Wu, X. W., Wu, Z., Xia, H. L., Xia, L., Xiang, B. H., Xiao, D., Xiao, G. Y., Xiao, H., Xiao, Y. L., Xiao, Z. J., Xie, C., Xie, K. J., Xie, Y., Xie, Y. G., Xie, Y. H., Xie, Z. P., Xing, T. Y., Xiong, D. B., Xu, G. F., Xu, H. Y., Xu, Q. J., Xu, Q. N., Xu, T. D., Xu, X. P., Xu, Y., Xu, Y. C., Xu, Z. S., Yan, F., Yan, L., Yan, W. B., Yan, W. C., Yan, W. H., Yan, W. P., Yan, X. Q., Yan, Y. Y., Yang, H. J., Yang, H. L., Yang, H. X., Yang, J. H., Yang, R. J., Yang, X. Y., Yang, Y., Yang, Y. G., Yang, Y. H., Yang, Y. M., Yang, Y. Q., Yang, Y. Z., Yang, Youhua, Yang, Z. Y., Yao, W. J., Yao, Z. P., Ye, M., Ye, M. H., Ye, Z. J., Yi, K., Yin, Junhao, You, Z. Y., Yu, B. X., Yu, C. X., Yu, G., Yu, J. S., Yu, L. W., Yu, T., Yu, X. D., Yu, Y. C., Yu, Yongchao, Yuan, C. Z., Yuan, H., Yuan, J., Yuan, Jie, Yuan, L., Yuan, M. K., Yuan, S. H., Yuan, Y., Yue, C. X., Yue, Ying, Zafar, A. A., Zeng, F. R., Zeng, S. H., Zeng, X., Zeng, Y. J., Zeng, Yujie, Zhai, Y. C., Zhan, Y. H., Zhang, B. L., Zhang, B. X., Zhang, D. H., Zhang, G. Y., Zhang, Gengyuan, Zhang, H., Zhang, H. C., Zhang, H. H., Zhang, H. Q., Zhang, H. R., Zhang, H. Y., Zhang, Han, Zhang, J., Zhang, J. J., Zhang, J. L., Zhang, J. Q., Zhang, J. S., Zhang, J. W., Zhang, J. X., Zhang, J. Y., Zhang, J. Z., Zhang, Jianyu, Zhang, Jin, Zhang, Jiyuan, Zhang, L. M., Zhang, Lei, Zhang, N., Zhang, P., Zhang, Q., Zhang, Q. Y., Zhang, Q. Z., Zhang, R. Y., Zhang, S. H., Zhang, S. N., Zhang, Shulei, Zhang, X. M., Zhang, X. Y., Zhang, Y. T., Zhang, Y. H., Zhang, Y. P., Zhang, Yao, Zhang, Yu, Zhang, Yu, Zhang, Z., Zhang, Z. D., Zhang, Z. H., Zhang, Z. L., Zhang, Z. X., Zhang, Z. Y., Zhang, Zh. Zh., Zhang, Zhilong, Zhang, Ziyang, Zhang, Ziyu, Zhao, G., Zhao, J. -P., Zhao, J. Y., Zhao, J. Z., Zhao, L., Zhao, Lei, Zhao, M. G., Zhao, R. P., Zhao, S. J., Zhao, Y. B., Zhao, Y. L., Zhao, Y. P., Zhao, Y. X., Zhao, Z. G., Zhemchugov, A., Zheng, B., Zheng, B. M., Zheng, J. P., Zheng, W. J., Zheng, W. Q., Zheng, X. R., Zheng, Y. H., Zhong, B., Zhong, C., Zhong, X., Zhou, H., Zhou, J. Q., Zhou, S., Zhou, X., Zhou, X. K., Zhou, X. R., Zhou, X. Y., Zhou, Y. X., Zhou, Y. Z., Zhu, A. N., Zhu, J., Zhu, K., Zhu, K. J., Zhu, K. S., Zhu, L. X., Zhu, Lin, Zhu, S. H., Zhu, T. J., Zhu, W. D., Zhu, W. J., Zhu, W. Z., Zhu, Y. C., Zhu, Z. A., Zhuang, X. Y., Zhuge, M., Zou, J. H., Zu, J.
Language: English
Subfield: Nuclear and High Energy Physics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
Funders: U.S. Department of Energy, National Research Foundation, Deutsche Forschungsgemeinschaft, National Natural Science Foundation of China, Chinese Academy of Sciences, National Research Foundation of Korea, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Vetenskapsrådet, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Science and Technology Facilities Council, H2020 European Research Council
Awards: G1094733649, G1612394202, G1652990914, G1907155555, BESIII上正反超子对关联产生及其衰变的实验研究, G2084762544, G222768804, G2777307501, G2986027706, G3091872682, G3107731600, G3234280719, G328816031, BESIII上胶球的寻找和轻介子谱的研究, G3534486373, G3790219004, G387734, G466842207, G4883783264, The search for new physics through precision measurements of the CKM angle gamma, G5170186115, G567888578, G6040273958, G6119985531, 北京谱仪III上Ds衰变的实验研究, G6371861488, 北京正负电子对撞机BESIII实验上粲重子Λc研究, G6746531785, G6845169765, G6927153966, G7200992521, G7692396955, G783835211, G7921044504, G8158558910, G8396383697, G8644667100, UNDERSTANDING QCD IN THE LIGHT MESON SECTOR (WITH EXPHASIS ON MAPPING GLUONIC EXCITATIONS) USING PION AND PHOTON PROBES, G904559116, G945438540, G965723986
OpenAlex ID: W7213333615