We report the results of a search for the bottomonium ground state eta_b(1S) in the photon energy spectrum with a sample of (109 +/- 1) million of Upsilon(3S) recorded at the Upsilon(3S) energy with the BABAR detector at the PEP-II B factory at SLAC. We observe a peak in the photon energy spectrum at E_gamma = 921.2 {+2.1} {-2.8} (stat) +/- 2.4(syst) MeV with a significance of 10 standard deviations. We interpret the observed peak as being due to monochromatic photons from the radiative transition Upsilon(3S) -> gamma eta_b(1S). This photon energy corresponds to an eta_b(1S) mass of $9388.9 {+3.1} {-2.3} (stat) +/- 2.7(syst) MeV/c2. The hyperfine Upsilon(1S)-eta_b(1S) mass splitting is 71.4 {+2.3} {-3.1} (stat) +/- 2.7(syst) MeV/c2. The branching fraction for this radiative Upsilon(3S) decay is estimated to be (4.8 +/- 0.5(stat) +/- 1.2 (syst)) x 10^(-4).

Observation of the Bottomonium ground state in the Decay Y(3S) -> gamma eta_b / B. Aubert, M. Bona, Y. Karyotakis, J. P. Lees, V. Poireau, E. Prencipe, X. Prudent, V. Tisserand, J. Garra Tico, E. Grauges, L. Lopez, A. Palano, M. Pappagallo, G. Eigen, B. Stugu, L. Sun, G. S. Abrams, M. Battaglia, D. N. Brown, R. N. Cahn, R. G. Jacobsen, L. T. Kerth, Yu. G. Kolomensky, G. Lynch, I. L. Osipenkov, M. T. Ronan, K. Tackmann, T. Tanabe, C. M. Hawkes, N. Soni, A. T. Watson, H. Koch, T. Schroeder, D. Walker, D. J. Asgeirsson, B. G. Fulsom, C. Hearty, T. S. Mattison, J. A. McKenna, M. Barrett, A. Khan, V. E. Blinov, A. D. Bukin, A. R. Buzykaev, V. P. Druzhinin, V. B. Golubev, A. P. Onuchin, S. I. Serednyakov, Yu. I. Skovpen, E. P. Solodov, K. Yu. Todyshev, M. Bondioli, S. Curry, I. Eschrich, D. Kirkby, A. J. Lankford, P. Lund, M. Mandelkern, E. C. Martin, D. P. Stoker, S. Abachi, C. Buchanan, J. W. Gary, F. Liu, O. Long, B. C. Shen, G. M. Vitug, Z. Yasin, L. Zhang, V. Sharma, C. Campagnari, T. M. Hong, D. Kovalskyi, M. A. Mazur, J. D. Richman, T. W. Beck, A. M. Eisner, C. J. Flacco, C. A. Heusch, J. Kroseberg, W. S. Lockman, A. J. Martinez, T. Schalk, B. A. Schumm, A. Seiden, M. G. Wilson, L. O. Winstrom, C. H. Cheng, D. A. Doll, B. Echenard, F. Fang, D. G. Hitlin, I. Narsky, T. Piatenko, F. C. Porter, R. Andreassen, G. Mancinelli, B. T. Meadows, K. Mishra, M. D. Sokoloff, P. C. Bloom, W. T. Ford, A. Gaz, J. F. Hirschauer, M. Nagel, U. Nauenberg, J. G. Smith, K. A. Ulmer, S. R. Wagner, R. Ayad, A. Soffer, W. H. Toki, R. J. Wilson, D. D. Altenburg, E. Feltresi, A. Hauke, H. Jasper, M. Karbach, J. Merkel, A. Petzold, B. Spaan, K. Wacker, M. J. Kobel, W. F. Mader, R. Nogowski, K. R. Schubert, R. Schwierz, A. Volk, D. Bernard, G. R. Bonneaud, E. Latour, M. Verderi, P. J. Clark, S. Playfer, J. E. Watson, M. Andreotti, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, A. Cecchi, G. Cibinetto, P. Franchini, E. Luppi, M. Negrini, A. Petrella, L. Piemontese, V. Santoro, R. Baldini-Ferroli, A. Calcaterra, R. de Sangro, G. Finocchiaro, S. Pacetti, P. Patteri, I. M. Peruzzi, M. Piccolo, M. Rama, A. Zallo, A. Buzzo, R. Contri, M. Lo Vetere, M. M. Macri, M. R. Monge, S. Passaggio, C. Patrignani, E. Robutti, A. Santroni, S. Tosi, K. S. Chaisanguanthum, M. Morii, A. Adametz, J. Marks, S. Schenk, U. Uwer, V. Klose, H. M. Lacker, D. J. Bard, P. D. Dauncey, J. A. Nash, M. Tibbetts, P. K. Behera, X. Chai, M. J. Charles, U. Mallik, J. Cochran, H. B. Crawley, L. Dong, W. T. Meyer, S. Prell, E. I. Rosenberg, A. E. Rubin, Y. Y. Gao, A. V. Gritsan, Z. J. Guo, C. K. Lae, N. Arnaud, J. Béquilleux, A. D'Orazio, M. Davier, J. Firmino da Costa, G. Grosdidier, A. Höcker, V. Lepeltier, F. Le Diberder, A. M. Lutz, S. Pruvot, P. Roudeau, M. H. Schune, J. Serrano, V. Sordini, A. Stocchi, G. Wormser, D. J. Lange, D. M. Wright, I. Bingham, J. P. Burke, C. A. Chavez, J. R. Fry, E. Gabathuler, R. Gamet, D. E. Hutchcroft, D. J. Payne, C. Touramanis, A. J. Bevan, C. K. Clarke, K. A. George, F. Di Lodovico, R. Sacco, M. Sigamani, G. Cowan, H. U. Flaecher, D. A. Hopkins, S. Paramesvaran, F. Salvatore, A. C. Wren, D. N. Brown, C. L. Davis, A. G. Denig, M. Fritsch, W. Gradl, G. Schott, K. E. Alwyn, D. Bailey, R. J. Barlow, Y. M. Chia, C. L. Edgar, G. Jackson, G. D. Lafferty, T. J. West, J. I. Yi, J. Anderson, C. Chen, A. Jawahery, D. A. Roberts, G. Simi, J. M. Tuggle, C. Dallapiccola, X. Li, E. Salvati, S. Saremi, R. Cowan, D. Dujmic, P. H. Fisher, G. Sciolla, M. Spitznagel, F. Taylor, R. K. Yamamoto, M. Zhao, P. M. Patel, S. H. Robertson, A. Lazzaro, V. Lombardo, F. Palombo, J. M. Bauer, L. Cremaldi, R. Godang, R. Kroeger, D. A. Sanders, D. J. Summers, H. W. Zhao, M. Simard, P. Taras, F. B. Viaud, H. Nicholson, G. De Nardo, L. Lista, D. Monorchio, G. Onorato, C. Sciacca, G. Raven, H. L. Snoek, C. P. Jessop, K. J. Knoepfel, J. M. LoSecco, W. F. Wang, G. Benelli, L. A. Corwin, K. Honscheid, H. Kagan, R. Kass, J. P. Morris, A. M. Rahimi, J. J. Regensburger, S. J. Sekula, Q. K. Wong, N. L. Blount, J. Brau, R. Frey, O. Igonkina, J. A. Kolb, M. Lu, R. Rahmat, N. B. Sinev, D. Strom, J. Strube, E. Torrence, G. Castelli, N. Gagliardi, M. Margoni, M. Morandin, M. Posocco, M. Rotondo, F. Simonetto, R. Stroili, C. Voci, P. del Amo Sanchez, E. Ben-Haim, H. Briand, G. Calderini, J. Chauveau, P. David, L. Del Buono, O. Hamon, Ph. Leruste, J. Ocariz, A. Perez, J. Prendki, S. Sitt, L. Gladney, M. Biasini, R. Covarelli, E. Manoni, C. Angelini, G. Batignani, S. Bettarini, M. Carpinelli, A. Cervelli, F. Forti, M. A. Giorgi, A. Lusiani, G. Marchiori, M. Morganti, N. Neri, E. Paoloni, G. Rizzo, J. J. Walsh, D. Lopes Pegna, C. Lu, J. Olsen, A. J. S. Smith, A. V. Telnov, F. Anulli, E. Baracchini, G. Cavoto, D. del Re, E. Di Marco, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, M. Gaspero, P. D. Jackson, L. Li Gioi, M. A. Mazzoni, S. Morganti, G. Piredda, F. Polci, F. Renga, C. Voena, M. Ebert, T. Hartmann, H. Schröder, R. Waldi, T. Adye, B. Franek, E. O. Olaiya, F. F. Wilson, S. Emery, M. Escalier, L. Esteve, S. F. Ganzhur, G. Hamel de Monchenault, W. Kozanecki, G. Vasseur, Ch. Yèche, M. Zito, X. R. Chen, H. Liu, W. Park, M. V. Purohit, R. M. White, J. R. Wilson, M. T. Allen, D. Aston, R. Bartoldus, P. Bechtle, J. F. Benitez, R. Cenci, J. P. Coleman, M. R. Convery, J. C. Dingfelder, J. Dorfan, G. P. Dubois-Felsmann, W. Dunwoodie, R. C. Field, A. M. Gabareen, S. J. Gowdy, M. T. Graham, P. Grenier, C. Hast, W. R. Innes, J. Kaminski, M. H. Kelsey, H. Kim, P. Kim, M. L. Kocian, D. W. G. S. Leith, S. Li, B. Lindquist, S. Luitz, V. Luth, H. L. Lynch, D. B. MacFarlane, H. Marsiske, R. Messner, D. R. Muller, H. Neal, S. Nelson, C. P. O'Grady, I. Ofte, A. Perazzo, M. Perl, B. N. Ratcliff, A. Roodman, A. A. Salnikov, R. H. Schindler, J. Schwiening, A. Snyder, D. Su, M. K. Sullivan, K. Suzuki, S. K. Swain, J. M. Thompson, J. Va'vra, A. P. Wagner, M. Weaver, C. A. West, W. J. Wisniewski, M. Wittgen, D. H. Wright, H. W. Wulsin, A. K. Yarritu, K. Yi, C. C. Young, V. Ziegler, P. R. Burchat, A. J. Edwards, S. A. Majewski, T. S. Miyashita, B. A. Petersen, L. Wilden, S. Ahmed, M. S. Alam, J. A. Ernst, B. Pan, M. A. Saeed, S. B. Zain, S. M. Spanier, B. J. Wogsland, R. Eckmann, J. L. Ritchie, A. M. Ruland, C. J. Schilling, R. F. Schwitters, B. W. Drummond, J. M. Izen, X. C. Lou, F. Bianchi, D. Gamba, M. Pelliccioni, M. Bomben, L. Bosisio, C. Cartaro, G. Della Ricca, L. Lanceri, L. Vitale, V. Azzolini, N. Lopez-March, F. Martinez-Vidal, D. A. Milanes, A. Oyanguren, J. Albert, Sw. Banerjee, B. Bhuyan, H. H. F. Choi, K. Hamano, R. Kowalewski, M. J. Lewczuk, I. M. Nugent, J. M. Roney, R. J. Sobie, T. J. Gershon, P. F. Harrison, J. Ilic, T. E. Latham, G. B. Mohanty, H. R. Band, X. Chen, S. Dasu, K. T. Flood, Y. Pan, M. Pierini, R. Prepost, C. O. Vuosalo, S. L. Wu. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 101:7(2008), pp. 071801.071801.1-071801.071801.7.

Observation of the Bottomonium ground state in the Decay Y(3S) -> gamma eta_b

A. Lazzaro;F. Palombo;N. Neri;
2008

Abstract

We report the results of a search for the bottomonium ground state eta_b(1S) in the photon energy spectrum with a sample of (109 +/- 1) million of Upsilon(3S) recorded at the Upsilon(3S) energy with the BABAR detector at the PEP-II B factory at SLAC. We observe a peak in the photon energy spectrum at E_gamma = 921.2 {+2.1} {-2.8} (stat) +/- 2.4(syst) MeV with a significance of 10 standard deviations. We interpret the observed peak as being due to monochromatic photons from the radiative transition Upsilon(3S) -> gamma eta_b(1S). This photon energy corresponds to an eta_b(1S) mass of $9388.9 {+3.1} {-2.3} (stat) +/- 2.7(syst) MeV/c2. The hyperfine Upsilon(1S)-eta_b(1S) mass splitting is 71.4 {+2.3} {-3.1} (stat) +/- 2.7(syst) MeV/c2. The branching fraction for this radiative Upsilon(3S) decay is estimated to be (4.8 +/- 0.5(stat) +/- 1.2 (syst)) x 10^(-4).
Bottomonium physics
Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
2008
Article (author)
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/57073
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 222
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 155
social impact