Get started
Work

Evidence for $η_{c}(2S)\to p\bar{p}π^{+}π^{-}π^{0}$ and observation of $χ_{cJ} \to p\bar{p}π^{+}π^{-}π^{0}$

Year: 2026
Type: preprint
Abstract: Using $(2.712\pm0.014)\times 10^9$ $ψ(3686)$ events collected by the BESIII detector at the BEPCII collider, the $ψ(3686) \to γp\bar{p}π^+π^-π^0$ process is investigated. Evidence for the decay of $η_{c}(2S)\to p\bar{p}π^{+}π^{-}π^{0}$ is found with a signal significance of 3.3$σ$. The product of branching fractions of $\mathcal{B}[ψ(3686)\to γη_{c}(2S)]\times\mathcal{B}[η_{c}(2S)\to p\bar{p}π^{+}π^{-}π^{0}]$ is determined to be $(3.4\pm0.5\pm0.8) \times 10^{-6}$, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The hadronic decays of $χ_{cJ} \to p\bar{p}π^+π^-π^0$$~(J=0,1,2)$ are observed, and their branching fractions are measured to be $\mathcal{B}(χ_{c0}\to p\bar{p}π^{+}π^{-}π^{0})=(4.79\pm 0.01\pm0.40) \times 10^{-3}$, $\mathcal{B}(χ_{c1}\to p\bar{p}π^{+}π^{-}π^{0})=(2.13\pm 0.01\pm0.17) \times 10^{-3}$, and $\mathcal{B}(χ_{c2}\to p\bar{p}π^{+}π^{-}π^{0})=(3.72\pm 0.01\pm0.29) \times 10^{-3}$, respectively. Furthermore, the branching fractions for the intermediate processes $χ_{cJ}\to p\bar{p}ω$ are updated with significantly improved precision: $\mathcal{B}(χ_{c0}\to p\bar{p}ω)=(5.76\pm0.01\pm0.42)\times10^{-4}$, $\mathcal{B}(χ_{c1}\to p\bar{p}ω)=(1.85\pm0.01\pm0.13)\times10^{-4}$, and $\mathcal{B}(χ_{c2}\to p\bar{p}ω)=(4.51\pm0.01\pm0.33)\times10^{-4}$, respectively.
DOI: 10.48550/arxiv.2608.21006
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., 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., Ding, Yi., 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, L., 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., Gersabeck, E. M., Gilman, A., Goetzen, K., Gollub, J., Gong, J. B., Gong, J. D., Gong, L., Gong, W. X., Gradl, W., Gramigna, S., 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, H. B., 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., Kuessner, M., Kui, X., Kumar, N., 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. 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., Ma, Y. M., Maas, F. E., MacKay, I., Maggiora, M., Maity, S., Malde, S., Malik, Q. A., Mao, H. X., 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., Qi, M., 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., 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., 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
Open Access status: green
Funders: U.S. Department of Energy, Strong, 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, Institute of High Energy Physics, 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, 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: W7204137014
Cites:
Cited by:
Related to: