We study e+e-→π+π-hc at center-of-mass energies from 3.90 to 4.42 GeV by using data samples collected with the BESIII detector operating at the Beijing Electron Positron Collider. The Born cross sections are measured at 13 energies and are found to be of the same order of magnitude as those of e+e-→π+π-J/ψ but with a different line shape. In the π±hc mass spectrum, a distinct structure, referred to as Zc(4020), is observed at 4.02 GeV/c2. The Zc(4020) carries an electric charge and couples to charmonium. A fit to the π±hc invariant mass spectrum, neglecting possible interferences, results in a mass of (4022.9±0.8±2.7) MeV/c2 and a width of (7.9±2.7±2.6) MeV for the Zc(4020), where the first errors are statistical and the second systematic. The difference between the parameters of this structure and the Zc(4025) observed in the D*D[over ¯]* final state is within 1.5σ, but whether they are the same state needs further investigation. No significant Zc(3900) signal is observed, and upper limits on the Zc(3900) production cross sections in π±hc at center-of-mass energies of 4.23 and 4.26 GeV are set.

We have searched for a deeply bound kaonic state by using the FINUDA spectrometer installed at the e+e− collider DAΦNE. Almost monochromatic K−’s produced through the decay of ϕ(1020) mesons are used to observe K− absorption reactions stopped on very thin nuclear targets. Taking this unique advantage, we have succeeded to detect a kaon-bound state K−pp through its two-body decay into a Λ hyperon and a proton. The binding energy and the decay width are determined from the invariant-mass distribution as 115+6−5(stat)+3−4(syst) MeV and 67+14−11(stat)+2−3(syst) MeV, respectively.Received 4 March 2005DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.212303©2005 American Physical Society

We report on a study of the process ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}\ensuremath{\rightarrow}{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{(D{\overline{D}}^{*})}^{\ensuremath{\mp}}$ at $\sqrt{s}=4.26\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$ using a $525\text{ }\mathrm{pb}{}^{\ensuremath{-}1}$ data sample collected with the BESIII detector at the BEPCII storage ring. A distinct charged structure is observed in the ${(D{\overline{D}}^{*})}^{\ensuremath{\mp}}$ invariant mass distribution. When fitted to a mass-dependent-width Breit-Wigner line shape, the pole mass and width are determined to be ${M}_{\mathrm{pole}}=\phantom{\rule{0ex}{0ex}}\mathbf{(}3883.9\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.5\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}4.2\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})\mathbf{)}\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$ and ${\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}}_{\mathrm{pole}}=\mathbf{(}24.8\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}3.3\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}11.0\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})\mathbf{)}\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$. The mass and width of the structure, which we refer to as ${Z}_{c}(3885)$, are $2\ensuremath{\sigma}$ and $1\ensuremath{\sigma}$, respectively, below those of the ${Z}_{c}(3900)\ensuremath{\rightarrow}{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}J/\ensuremath{\psi}$ peak observed by BESIII and Belle in ${\ensuremath{\pi}}^{+}{\ensuremath{\pi}}^{\ensuremath{-}}J/\ensuremath{\psi}$ final states produced at the same center-of-mass energy. The angular distribution of the $\ensuremath{\pi}{Z}_{c}(3885)$ system favors a ${J}^{P}={1}^{+}$ quantum number assignment for the structure and disfavors ${1}^{\ensuremath{-}}$ or ${0}^{\ensuremath{-}}$. The Born cross section times the $D{\overline{D}}^{*}$ branching fraction of the ${Z}_{c}(3885)$ is measured to be ${\ensuremath{\sigma}\mathbf{(}{e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}\ensuremath{\rightarrow}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{Z}_{c}(3885)}^{\ensuremath{\mp}}\mathbf{)}\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{\mathcal{B}\mathbf{(}{Z}_{c}(3885)}^{\ensuremath{\mp}}\ensuremath{\rightarrow}{(D{\overline{D}}^{*})}^{\ensuremath{\mp}}\mathbf{)}=\mathbf{(}83.5\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}6.6\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}22.0\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})\mathbf{)}\text{ }\text{ }\text{ }\mathrm{pb}$. Assuming the ${Z}_{c}(3885)\ensuremath{\rightarrow}D{\overline{D}}^{*}$ signal reported here and the ${Z}_{c}(3900)\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\pi}J/\ensuremath{\psi}$ signal are from the same source, the partial width ratio $(\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}({Z}_{c}(3885)\ensuremath{\rightarrow}D{\overline{D}}^{*})/\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}({Z}_{c}(3900)\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\pi}J/\ensuremath{\psi}))=6.2\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.1\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{stat})\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.7\phantom{\rule{0.333em}{0ex}}(\mathrm{syst})$ is determined.

The cross section for the process $e^+e^-\to \pi^+\pi^-J/\psi$ is measured precisely at center-of-mass energies from 3.77 to 4.60~GeV using 9~fb$^{-1}$ of data collected with the BESIII detector operating at the BEPCII storage ring. Two resonant structures are observed in a fit to the cross section. The first resonance has a mass of $(4222.0\pm 3.1\pm 1.4)$~MeV/$c^2$ and a width of $(44.1\pm 4.3\pm 2.0)$~MeV, while the second one has a mass of $(4320.0\pm 10.4 \pm 7.0)$~MeV/$c^2$ and a width of $(101.4^{+25.3}_{-19.7}\pm 10.2)$~MeV, where the first errors are statistical and second ones are systematic. The first resonance agrees with the $Y(4260)$ resonance reported by previous experiments. The precision of its resonant parameters is improved significantly. The second resonance is observed in $e^+e^-\to \pi^+\pi^-J/\psi$ for the first time. The statistical significance of this resonance is estimated to be larger than $7.6\sigma$. The mass and width of the second resonance agree with the $Y(4360)$ resonance reported by the $BABAR$ and Belle experiments within errors. Finally, the $Y(4008)$ resonance previously observed by the Belle experiment is not confirmed in the description of the BESIII data.

We extract the $e^+e^-\rightarrow \pi^+\pi^-$ cross section in the energy range between 600 and 900 MeV, exploiting the method of initial state radiation. A data set with an integrated luminosity of 2.93 fb$^{-1}$ taken at a center-of-mass energy of 3.773 GeV with the BESIII detector at the BEPCII collider is used. The cross section is measured with a systematic uncertainty of 0.9%. We extract the pion form factor $|F_\pi|^2$ as well as the contribution of the measured cross section to the leading order hadronic vacuum polarization contribution to $(g-2)_\mu$. We find this value to be $a_\mu^{\pi\pi,\rm LO}(600-900\;\rm MeV) = (368.2 \pm 2.5_{\rm stat} \pm 3.3_{\rm sys})\cdot 10^{-10}$.

With data samples collected with the BESIII detector operating at the BEPCII storage ring at center-of-mass energies from 4.009 to 4.420 GeV, the process e+e-→ γX(3872) is observed for the first time with a statistical significance of 6.3σ. The measured mass of the X(3872) is (3871.9 ± 0.7s tat ± 0.2 syst) MeV/c(2), in agreement with previous measurements. Measurements of the product of the cross section σ[e+e- → γX(3872)] and the branching fraction B[X(3872)→π+π-J/ψ] at center-of-mass energies 4.009, 4.229, 4.260, and 4.360 GeV are reported. Our measurements are consistent with expectations for the radiative transition process Y(4260) → γX(3872).

Using data samples with an integrated luminosity of 4.5  fb−1 collected by the BESIII detector at center-of-mass energies ranging from 4.66 GeV to 4.95 GeV, we study the processes of e+e−→ωX(3872) and e+e−→γX(3872). With the e+e−→ωX(3872) process, the branching fraction ratio R≡B(X(3872)→γJ/ψ)B(X(3872)→π+π−J/ψ) is measured to be 0.38±0.20stat±0.01syst (R<0.83 at 90% confidence level). In addition, we measure the ratio of the average cross section of e+e−→ωX(3872) to e+e−→ωχc1(ωχc2) to be σωX(3872)/σωχc1(σωX(3872)/σωχc2)=5.2±1.0stat±1.9syst(5.5±1.1stat±2.4syst). Finally, we search for the process of e+e−→γX(3872), and no obvious signal is observed. The upper limit on the ratio of the average cross section of e+e−→γX(3872) to e+e−→ωX(3872) is set as σγX(3872)/σωX(3872)<0.23 at 90% confidence level. Published by the American Physical Society 2024

Using (10.087±0.044)×109 J/ψ events collected with the BESIII detector at the BEPCII storage ring, the processes Λp→Λp and Λ¯p→Λ¯p are studied, where the Λ/Λ¯ baryons are produced in the process J/ψ→ΛΛ¯ and the protons are the hydrogen nuclei in the cooling oil of the beam pipe. Clear signals are observed for the two reactions. The cross sections in −0.9≤cosθΛ/Λ¯≤0.9 are measured to be σ(Λp→Λp)=(12.2±1.6stat±1.1syst) and σ(Λ¯p→Λ¯p)=(17.5±2.1stat±1.6syst)  mb at the Λ/Λ¯ momentum of 1.074  GeV/c within a range of ±0.017  GeV/c, where the θΛ/Λ¯ are the scattering angles of the Λ/Λ¯ in the Λp/Λ¯p rest frames. Furthermore, the differential cross sections of the two reactions are also measured, where there is a slight tendency of forward scattering for Λp→Λp, and a strong forward peak for Λ¯p→Λ¯p. We present an approach to extract the total elastic cross sections by extrapolation. The study of Λ¯p→Λ¯p represents the first study of antihyperon-nucleon scattering, and these new measurements will serve as important inputs for the theoretical understanding of the (anti)hyperon-nucleon interaction. Published by the American Physical Society 2024

A bstract Using e + e − collision data collected at the BESIII detector at center-of-mass energies between 4.128 and 4.226 GeV, corresponding to an integrated luminosity of 7 . 33 fb − 1 , we determine the absolute branching fractions of fifteen hadronic $$ {D}_s^{+} $$ D s + decays with a double-tag technique. In particular, we make precise measurements of the branching fractions $$ \mathcal{B}\left({D}_s^{+}\to {K}^{+}{K}^{-}{\pi}^{+}\right)=\left(5.49\pm 0.04\pm 0.07\right)\% $$ B  D s + →  K +   K −   π +   =  5.49 ± 0.04 ± 0.07  % , $$ \mathcal{B}\left({D}_s^{+}\to {K}_S^0{K}^{+}\right)=\left(1.50\pm 0.01\pm 0.01\right)\% $$ B  D s + → K S 0  K +   =  1.50 ± 0.01 ± 0.01  % and $$ \mathcal{B}\left({D}_s^{+}\to {K}^{+}{K}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^0\right)=\left(5.50\pm 0.05\pm 0.11\right)\% $$ B  D s + →  K +   K −   π +   π 0   =  5.50 ± 0.05 ± 0.11  % , where the first uncertainties are statistical and the second ones are systematic. The CP asymmetries in these decays are also measured and all are found to be compatible with zero.