e+e- → π+π -π+π-, K+K -π+π-, and K+K -K+K- cross sections at center-of-mass energies 0.5-4.5 GeV measured with initial-state radiation

B. Aubert, R. Barate, D. Boutigny, F. Couderc, Y. Karyotakis, J. P. Lees, V. Poireau, V. Tisserand, A. Zghiche, E. Grauges-Pous, A. Palano, A. Pompili, J. C. Chen, N. D. Qi, G. Rong, P. Wang, Y. S. Zhu, G. Eigen, I. Ofte, B. StuguG. S. Abrams, A. W. Borgland, A. B. Breon, D. N. Brown, J. Button-Shafer, R. N. Cahn, E. Charles, C. T. Day, M. S. Gill, A. V. Gritsan, Y. Groysman, R. G. Jacobsen, R. W. Kadel, J. Kadyk, L. T. Kerth, Yu G. Kolomensky, G. Kukartsev, G. Lynch, L. M. Mir, P. J. Oddone, T. J. Orimoto, M. Pripstein, N. A. Roe, M. T. Ronan, W. A. Wenzel, M. Barrett, K. E. Ford, T. J. Harrison, A. J. Hart, C. M. Hawkes, S. E. Morgan, A. T. Watson, M. Fritsch, K. Goetzen, T. Held, H. Koch, B. Lewandowski, M. Pelizaeus, K. Peters, T. Schroeder, M. Steinke, J. T. Boyd, J. P. Burke, N. Chevalier, W. N. Cottingham, M. P. Kelly, T. E. Latham, F. F. Wilson, T. Cuhadar-Donszelmann, C. Hearty, N. S. Knecht, T. S. Mattison, J. A. McKenna, D. Thiessen, A. Khan, P. Kyberd, L. Teodorescu, A. E. Blinov, V. E. Blinov, V. P. Druzhinin, V. B. Golubev, V. N. Ivanchenko, E. A. Kravchenko, A. P. Onuchin, S. I. Serednyakov, Yu I. Skovpen, E. P. Solodov, A. N. Yushkov, D. Best, M. Bruinsma, M. Chao, I. Eschrich, D. Kirkby, A. J. Lankford, M. Mandelkern, R. K. Mommsen, W. Roethel, D. P. Stoker, C. Buchanan, B. L. Hartfiel, A. J.R. Weinstein, S. D. Foulkes, J. W. Gary, O. Long, B. C. Shen, K. Wang, D. Del Re, H. K. Hadavand, E. J. Hill, D. B. MacFarlane, H. P. Paar, Sh Rahatlou, V. Sharma, J. W. Berryhill, C. Campagnari, A. Cunha, B. Dahmes, T. M. Hong, A. Lu, M. A. Mazur, J. D. Richman, W. Verkerke, T. W. Beck, A. M. Eisner, C. J. Flacco, C. A. Heusch, J. Kroseberg, W. S. Lockman, G. Nesom, T. Schalk, B. A. Schumm, A. Seiden, P. Spradlin, D. C. Williams, M. G. Wilson, J. Albert, E. Chen, G. P. Dubois-Felsmann, A. Dvoretskii, D. G. Hitlin, I. Narsky, T. Piatenko, F. C. Porter, A. Ryd, A. Samuel, S. Yang, S. Jayatilleke, G. Mancinelli, B. T. Meadows, M. D. Sokoloff, F. Blanc, P. Bloom, S. Chen, W. T. Ford, U. Nauenberg, A. Olivas, P. Rankin, W. O. Ruddick, J. G. Smith, K. A. Ulmer, J. Zhang, L. Zhang, A. Chen, E. A. Eckhart, J. L. Harton, A. Soffer, W. H. Toki, R. J. Wilson, Q. Zeng, B. Spaan, D. Altenburg, T. Brandt, J. Brose, M. Dickopp, E. Feltresi, A. Hauke, H. M. Lacker, E. Maly, R. Nogowski, S. Otto, A. Petzold, G. Schott, J. Schubert, K. R. Schubert, R. Schwierz, J. E. Sundermann, D. Bernard, G. R. Bonneaud, P. Grenier, S. Schrenk, Ch Thiebaux, G. Vasileiadis, M. Verderi, D. J. Bard, P. J. Clark, F. Muheim, S. Playfer, Y. Xie, M. Andreotti, V. Azzolini, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, G. Cibinetto, E. Luppi, M. Negrini, L. Piemontese, A. Sarti, F. Anulli, R. Baldini-Ferroli, A. Calcaterra, R. De Sangro, G. Finocchiaro, P. Patteri, I. M. Peruzzi, M. Piccolo, A. Zallo, A. Buzzo, R. Capra, R. Contri, G. Crosetti, M. Lo Vetere, M. Macri, M. R. Monge, S. Passaggio, C. Patrignani, E. Robutti, A. Santroni, S. Tosi, S. Bailey, G. Brandenburg, K. S. Chaisanguanthum, M. Morii, E. Won, R. S. Dubitzky, U. Langenegger, J. Marks, U. Uwer, W. Bhimji, D. A. Bowerman, P. D. Dauncey, U. Egede, J. R. Gaillard, G. W. Morton, J. A. Nash, M. B. Nikolich, G. P. Taylor, M. J. Charles, G. J. Grenier, U. Mallik, A. K. Mohapatra, J. Cochran, H. B. Crawley, J. Lamsa, W. T. Meyer, S. Prell, E. I. Rosenberg, A. E. Rubin, J. Yi, N. Arnaud, M. Davier, X. Giroux, G. Grosdidier, A. Höcker, F. Le Diberder, V. Lepeltier, A. M. Lutz, T. C. Petersen, M. Pierini, S. Plaszczynski, M. H. Schune, G. Wormser, C. H. Cheng, D. J. Lange, M. C. Simani, D. M. Wright, A. J. Bevan, C. A. Chavez, J. P. Coleman, I. J. Forster, J. R. Fry, E. Gabathuler, R. Gamet, D. E. Hutchcroft, R. J. Parry, D. J. Payne, C. Touramanis, C. M. Cormack, F. Di Lodovico, C. L. Brown, G. Cowan, R. L. Flack, H. U. Flaecher, M. G. Green, P. S. Jackson, T. R. McMahon, S. Ricciardi, F. Salvatore, M. A. Winter, D. Brown, C. L. Davis, J. Allison, N. R. Barlow, R. J. Barlow, M. C. Hodgkinson, G. D. Lafferty, M. T. Naisbit, J. C. Williams, C. Chen, A. Farbin, W. D. Hulsbergen, A. Jawahery, D. Kovalskyi, C. K. Lae, V. Lillard, D. A. Roberts, G. Blaylock, C. Dallapiccola, S. S. Hertzbach, R. Kofler, V. B. Koptchev, T. B. Moore, S. Saremi, H. Staengle, S. Willocq, R. Cowan, K. Koeneke, G. Sciolla, S. J. Sekula, F. Taylor, R. K. Yamamoto, P. M. Patel, S. H. Robertson, A. Lazzaro, V. Lombardo, F. Palombo, J. M. Bauer, L. Cremaldi, V. Eschenburg, R. Godang, R. Kroeger, J. Reidy, D. A. Sanders, D. J. Summers, H. W. Zhao, S. Brunet, D. Côté, P. Taras, H. Nicholson, N. Cavallo, F. Fabozzi, C. Gatto, L. Lista, D. Monorchio, P. Paolucci, D. Piccolo, C. Sciacca, M. Baak, H. Bulten, G. Raven, H. L. Snoek, L. Wilden, C. P. Jessop, J. M. LoSecco, T. Allmendinger, G. Benelli, K. K. Gan, K. Honscheid, D. Hufnagel, H. Kagan, R. Kass, T. Pulliam, A. M. Rahimi, R. Ter-Antonyan, Q. K. Wong, J. Brau, R. Frey, O. Igonkina, M. Lu, C. T. Potter, N. B. Sinev, D. Strom, E. Torrence, F. Colecchia, A. Dorigo, F. Galeazzi, M. Margoni, M. Morandin, M. Posocco, M. Rotondo, F. Simonetto, R. Stroili, C. Voci, M. Benayoun, H. Briand, J. Chauveau, P. David, L. Del Buono, Ch De La Vaissière, O. Hamon, M. J.J. John, Ph Leruste, J. Malclès, J. Ocariz, L. Roos, G. Therin, P. K. Behera, L. Gladney, Q. H. Guo, J. Panetta, M. Biasini, R. Covarelli, M. Pioppi, C. Angelini, G. Batignani, S. Bettarini, M. Bondioli, F. Bucci, G. Calderini, M. Carpinelli, F. Forti, M. A. Giorgi, A. Lusiani, G. Marchiori, M. Morganti, N. Neri, E. Paoloni, M. Rama, G. Rizzo, G. Simi, J. Walsh, M. Haire, D. Judd, K. Paick, D. E. Wagoner, N. Danielson, P. Elmer, Y. P. Lau, C. Lu, V. Miftakov, J. Olsen, A. J.S. Smith, A. V. Telnov, F. Bellini, G. Cavoto, A. D'Orazio, E. Di Marco, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, M. Gaspero, L. Li Gioi, M. A. Mazzoni, S. Morganti, G. Piredda, F. Polci, F. Safai Tehrani, C. Voena, G. Cavoto, S. Christ, H. Schröder, G. Wagner, R. Waldi, T. Adye, N. De Groot, B. Franek, G. P. Gopal, E. O. Olaiya, R. Aleksan, S. Emery, A. Gaidot, S. F. Ganzhur, P. F. Giraud, G. Graziani, G. De Hamel Monchenault, W. Kozanecki, M. Legendre, G. W. London, B. Mayer, G. Vasseur, Ch Yèche, M. Zito, M. V. Purohit, A. W. Weidemann, J. R. Wilson, F. X. Yumiceva, T. Abe, D. Aston, R. Bartoldus, N. Berger, A. M. Boyarski, O. L. Buchmueller, R. Claus, M. R. Convery, M. Cristinziani, G. De Nardo, J. C. Dingfelder, D. Dong, J. Dorfan, D. Dujmic, W. Dunwoodie, S. Fan, R. C. Field, T. Glanzman, S. J. Gowdy, T. Hadig, V. Halyo, C. Hast, T. Hryn'ova, W. R. Innes, M. H. Kelsey, P. Kim, M. L. Kocian, D. W.G.S. Leith, J. Libby, S. Luitz, V. Luth, H. L. Lynch, H. Marsiske, R. Messner, D. R. Muller, C. P. O'Grady, V. E. Ozcan, A. Perazzo, M. Perl, B. N. Ratcliff, A. Roodman, A. A. Salnikov, R. H. Schindler, J. Schwiening, A. Snyder, A. Soha, J. Stelzer, J. Strube, D. Su, M. K. Sullivan, J. Va'vra, S. R. Wagner, M. Weaver, W. J. Wisniewski, M. Wittgen, D. H. Wright, A. K. Yarritu, C. C. Young, J. Strube, P. R. Burchat, A. J. Edwards, S. A. Majewski, B. A. Petersen, C. Roat, M. Ahmed, S. Ahmed, M. S. Alam, J. A. Ernst, M. A. Saeed, M. Saleem, F. R. Wappler, W. Bugg, M. Krishnamurthy, S. M. Spanier, R. Eckmann, H. Kim, J. L. Ritchie, A. Satpathy, R. F. Schwitters, J. M. Izen, I. Kitayama, X. C. Lou, S. Ye, F. Bianchi, M. Bona, F. Gallo, D. Gamba, L. Bosisio, C. Cartaro, F. Cossutti, G. Della Ricca, S. Dittongo, S. Grancagnolo, L. Lanceri, P. Poropat, L. Vitale, G. Vuagnin, F. Martinez-Vidal, R. S. Panvini, Sw Banerjee, B. Bhuyan, C. M. Brown, D. Fortin, K. Hamano, P. D. Jackson, R. Kowalewski, J. M. Roney, R. J. Sobie, J. J. Back, P. F. Harrison, G. B. Mohanty, H. R. Band, X. Chen, B. Cheng, S. Dasu, M. Datta, A. M. Eichenbaum, K. T. Flood, M. Graham, J. J. Hollar, J. R. Johnson, P. E. Kutter, H. Li, R. Liu, A. Mihalyi, Y. Pan, R. Prepost, P. Tan, J. H. Von Wimmersperg-Toeller, J. Wu, S. L. Wu, Z. Yu, M. G. Greene, H. Neal

Research output: Contribution to journalArticle

144 Scopus citations

Abstract

We study the process e+e- → π+π -π+π-γ, with a hard photon radiated from the initial state. About 60 000 fully reconstructed events have been selected from 89 fb-1 of BABAR data. The invariant mass of the hadronic final state defines the effective e+e- e +e- center-of-mass energy, so that these data can be compared with the corresponding direct e+e- measurements. From the 4π -mass spectrum, the cross section for the process e +e- → π+π -π+π- is measured for center-of-mass energies from 0.6 to 4.5 GeV. The uncertainty in the cross section measurement is typically 5%. We also measure the cross sections for the final states K +K-π+π- and K +K-K+K-. We observe the J/ψ in all three final states and measure the corresponding branching fractions. We search for X(3872) in Jψ(→ μ+μ-) π+π- and obtain an upper limit on the product of the e+e- width of the X(3872) and the branching fraction for X(3872) → Jψπ+π-.

Original languageEnglish (US)
Article number052001
Pages (from-to)1-25
Number of pages25
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume71
Issue number5
DOIs
StatePublished - Mar 1 2005

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Fingerprint Dive into the research topics of 'e<sup>+</sup>e<sup>-</sup> → π<sup>+</sup>π <sup>-</sup>π<sup>+</sup>π<sup>-</sup>, K<sup>+</sup>K <sup>-</sup>π<sup>+</sup>π<sup>-</sup>, and K<sup>+</sup>K <sup>-</sup>K<sup>+</sup>K<sup>-</sup> cross sections at center-of-mass energies 0.5-4.5 GeV measured with initial-state radiation'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aubert, B., Barate, R., Boutigny, D., Couderc, F., Karyotakis, Y., Lees, J. P., Poireau, V., Tisserand, V., Zghiche, A., Grauges-Pous, E., Palano, A., Pompili, A., Chen, J. C., Qi, N. D., Rong, G., Wang, P., Zhu, Y. S., Eigen, G., Ofte, I., ... Neal, H. (2005). e+e- → π+π -π+π-, K+K -π+π-, and K+K -K+K- cross sections at center-of-mass energies 0.5-4.5 GeV measured with initial-state radiation. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 71(5), 1-25. [052001]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.71.052001