Observation of the bottomonium ground state in the decay Υ(3S)→γηb

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. CahnR. 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, K. Bertsche, Y. Cai, R. Cenci, J. P. Coleman, M. R. Convery, F. J. Decker, J. C. Dingfelder, J. Dorfan, G. P. Dubois-Felsmann, W. Dunwoodie, S. Ecklund, R. Erickson, R. C. Field, A. Fisher, J. Fox, A. M. Gabareen, S. J. Gowdy, M. T. Graham, P. Grenier, C. Hast, W. R. Innes, R. Iverson, J. Kaminski, M. H. Kelsey, H. Kim, P. Kim, M. L. Kocian, A. Kulikov, 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, A. Novokhatski, C. P. O'Grady, I. Ofte, A. Perazzo, M. Perl, B. N. Ratcliff, C. Rivetta, A. Roodman, A. A. Salnikov, R. H. Schindler, J. Schwiening, J. Seeman, A. Snyder, D. Su, M. K. Sullivan, K. Suzuki, S. K. Swain, J. M. Thompson, J. Va'Vra, D. Van Winkle, A. P. Wagner, M. Weaver, C. A. West, U. Wienands, W. J. Wisniewski, M. Wittgen, W. Wittmer, D. H. Wright, H. W. Wulsin, Y. Yan, A. K. Yarritu, K. Yi, G. Yocky, 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

Research output: Contribution to journalArticle

199 Scopus citations

Abstract

We report the results of a search for the bottomonium ground state ηb(1S) in the photon energy spectrum with a sample of (109±1) million of Υ(3S) recorded at the Υ(3S) energy with the BABAR detector at the PEP-II B factory at SLAC. We observe a peak in the photon energy spectrum at Eγ=921.2-2.8+2.1(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 Υ(3S) →γηb(1S). This photon energy corresponds to an ηb(1S) mass of 9388.9-2.3+3.1(stat)±2.7(syst)MeV/c2. The hyperfine Υ(1S)- ηb(1S) mass splitting is 71.4-3.1+2.3(stat)±2.7(syst)MeV/c2. The branching fraction for this radiative Υ(3S) decay is estimated to be [4.8±0.5(stat)±1.2(syst)]×10-4.

Original languageEnglish (US)
Article number071801
JournalPhysical review letters
Volume101
Issue number7
DOIs
StatePublished - Aug 11 2008

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Physics and Astronomy(all)

Fingerprint Dive into the research topics of 'Observation of the bottomonium ground state in the decay Υ(3S)→γηb'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aubert, B., Bona, M., Karyotakis, Y., Lees, J. P., Poireau, V., Prencipe, E., Prudent, X., Tisserand, V., Garra Tico, J., Grauges, E., Lopez, L., Palano, A., Pappagallo, M., Eigen, G., Stugu, B., Sun, L., Abrams, G. S., Battaglia, M., Brown, D. N., ... Wu, S. L. (2008). Observation of the bottomonium ground state in the decay Υ(3S)→γηb. Physical review letters, 101(7), [071801]. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.071801