STUDY OF THE 𝑒+𝑒- → π+π-π0 PROCESS DYNAMICS IN THE ENERGY RANGE 1.075–1.975 GeV

Abstract

The 𝑒+𝑒− → π+π−π0 process was studied in the energy range from 1.075 to 1.975 GeV basing on the data with an integral luminosity of about 70 pb−1, accumulated in the experiment with the SND detector at the 𝑒+𝑒− collider VEPP-2000. Dalitz distributions were analyzed in a model including the intermediate states ρ(770)π, ρ(1450)π and ωπ0. As a result, the energy dependences of the total cross section of the process 𝑒+𝑒− → π+π−π0, cross sections for intermediate states ρ(770)π and ρ(1450)π and the relative phases between the amplitude ρ(770)π and the amplitudes ρ(1450)π and ωπ0 were measured. In the vector dominance model, for the first time it was carried out joint approximation of the cross sections 𝑒+𝑒− → ρ(770)π and ρ(1450)π and the relative phase between the amplitudes of these states. The contributions of the ω, ϕ, ω(1420) and ω(1650) resonances were taken into account. As a result of the approximation, it was found that the decay ω(1650) → π+π−π0 goes mainly through the intermediate state ρ(1450)π, while in the decay of ω(1420) → π+π−π0 the ρ(770)π mechanism dominates. The obtained results clarify the previous measurement of the SND.

About the authors

M. N. Achasov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. Yu. Barnyakov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State Technical University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

K. I. Beloborodov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

D. E. Berkaev

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. V. Berdyugin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. G. Bogdanchikov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

A. A. Botov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

V. S. Denisov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

T. V. Dimova

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: baiert@inp.nsk.su
Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

V. P. Druzhinin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

V. N. Zhabin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

V. V. Zhulanov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

I. M. Zemlyansky

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

L. V. Kardapoltsev

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. A. Kattsin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

A. N. Kirpotin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

D. P. Kovrizhin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

I. A. Koop

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. A. Korol

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. S. Kupich

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. P. Kryukov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

N. A. Melnikova

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

N. Yu. Muchnoi

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

A. E. Obrazovsky

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

E. V. Pakhtusova

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

E. A. Perevedentsev

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

K. V. Pugachev

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

Yu. A. Rogovsky

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

S. I. Serednyakov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

Z. K. Silagadze

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

I. K. Surin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

M. V. Timoshenko

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

Yu. V. Usov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

L. B. Fomin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

A. G. Kharlamov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

Yu. M. Shatunov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

D. A. Shtol

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

E. A. Eminov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

References

  1. J. E. Augustin, D. Benaksas, J. Buon, V. Gracco, J. Haissinski, D. Lalanne, F. Laplanche, J. Lefrancois, P. Lehmann, P. Marin, F. Rumpf, and E. Silva, Phys. Lett. B 28, 513 (1969).
  2. M. N. Achasov et al. (SND Collab.), Phys. Rev. D 63, 072002 (2001).
  3. M. N. Achasov et al. (SND Collab.), Phys. Rev. D 66, 032001 (2002).
  4. M. N. Achasov et al. (SND Collab.), Phys. Rev. D 68, 052006 (2003).
  5. V. M. Aul’chenko et al. (SND Collab.), J. Exp. Theor. Phys. 121, 27 (2015).
  6. M. N. Achasov et al. (SND Collab.), Eur. Phys. J. C 80, 993 (2020).
  7. R. R. Akhmetshin et al. (CMD-2 Collab.), Phys. Lett. B 578, 285 (2004).
  8. R. R. Akhmetshin et al. (CMD-2 Collab.), Phys. Lett. B 642, 203 (2006).
  9. B. Aubert et al. (BABAR Collab.), Phys. Rev. D 70, 072004 (2004).
  10. J. P. Lees et al. (BABAR Collab.), Phys. Rev. D 104, 112003 (2021).
  11. hep-ex
  12. M. Ablikim et al. (BESIII Collab.), Phys. Rev. D 98, 112007 (2018).
  13. A. Aloisio et al. (KLOE Collab.), Phys. Lett. B 561, 55 (2003); Phys. Lett. B 609, 449 (Erratum) (2005).
  14. P. Yu. Shatunov, D. E. Berkaev, Yu. M. Zharinov, I. M. Zemlyansky, A. S. Kasaev, A. N. Kyrpotin, I. A. Koop, A. P. Lysenko, A. V. Otboev, E. A. Perevedentsev, V. P. Prosvetov, Yu. A. Rogovsky, A. L. Romanov, A. I. Senchenko, A. N. Skrinsky, Yu. M. Shatunov, et al., Part. Nucl. Lett. 13, 995 (2016).
  15. M. N. Achasov, D. E. Berkaev, A. G. Bogdanchikov, D. A. Bukin, I. A. Koop, A. A. Korol, S. V. Koshuba, D. P. Kovrizhin, A. V. Otboev, E. A. Perevedentsev, Yu. A. Rogovsky, A. L. Romanov, P. Yu. Shatunov, Yu. M. Shatunov, D. B. Shwartz, A. A. Valkovich, et al., Nucl. Instrum. Methods A 598, 31 (2009).
  16. V. M. Aulchenko, A. G. Bogdanchikov, A. A. Botov, A. D. Bukin, D. A. Bukin, T. V. Dimova, V. P. Druzhinin, P. V. Filatov, V. B. Golubev, A. G. Kharlamov, A. A. Korol, S. V. Koshuba, A. E. Obrazovsky, E. V. Pakhtusova, V. M. Popov, S. I. Serednyakov, et al., Nucl. Instrum. Methods A 598, 102 (2009).
  17. A. Yu. Barnyakov, M. Yu. Barnyakov, K. I. Beloborodov, V. S. Bobrovnikov, A. R. Buzykaev, A. F. Danilyuk, V. B. Golubev, V. L. Kirillov, S. A. Kononov, E. A. Kravchenko, A. P. Onuchin, K. A. Martin, S. I. Serednyakov, and V. M. Vesenev, Nucl. Instrum. Methods A 598, 163 (2009).
  18. V. M. Aulchenko, A. G. Bogdanchikov, A. A. Botov, D. A. Bukin, M. A. Bukin, E. A. Chekushkin, T. V. Dimova, V. P. Druzhinin, A. A. Korol, S. V. Koshuba, A. I. Tekutiev, and Yu. V. Usov, Nucl. Instrum. Methods A 598, 340 (2009).
  19. S. Jadach, W. Placzek, and B. F. L. Ward, Phys. Lett. B 390, 298 (1997)
  20. S. Agostinelli, J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis, H. Araujo, P. Arce, M. Asai, D. Axen, S. Banerjee, G. Barrand, F. Behner, L. Bellagamba, J. Boudreau, L. Broglia, A. Brunengo, H. Burkhardt, et al., Nucl. Instrum. Methods A 506, 250 (2003).
  21. S. Actis et al. (Working Group on Radiative Corrections and Monte Carlo Generators for Low Energies Collab.), Eur. Phys. J. C 66, 585 (2010).
  22. N. A. Melnikova, M. N. Achasov, A. A. Botov, V. P. Druzhinin, L. V. Kardapoltsev, A. A. Korol, D. P. Kovrizhin, S. I. Serednyakov, and I. K. Surin, Nucl. Instrum. Methods A 1056, 168664 (2023).
  23. A. A. Korobov and S. I. Eidelman, J. Phys.: Conf. Ser. 1525, 012019 (2020).
  24. G. Balossini, C. Bignamini, C. M. C. Calame, G. Montagna, O. Nicrosini and F. Piccinini, Phys. Lett. B 663, 209 (2008).
  25. Sov. J. Nucl. Phys. 41, 466 (1985).
  26. M. N. Achasov et al. (SND Collab.), Phys. Rev. D 94, 112001 (2016).
  27. R. L. Workman et al. (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2022, 083C01 (2022) and 2023 update.
  28. M. Ablikim et al. (BESIII Collab.), JHEP 2301, 111 (2023); JHEP 2303, 093 (Erratum) (2023).
  29. M. N. Achasov et al. (SND Collab.), Phys. Rev. D 99, 112004 (2019).
  30. R. R. Akhmetshin et al. (CMD-3 Collab.), Phys. Lett. B 773, 150 (2017).
  31. B. Aubert et al. (BABAR Collab.), Phys. Rev. D 73, 052003 (2006).
  32. B. Aubert et al. (BABAR Collab.), Phys. Rev. D 76, 092005 (2007); Phys. Rev. D 77, 119902 (Erratum) (2008).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».