Observation of $χ_{c1}$ decays into vector meson pairs $φφ$, $ωω$, and $ωφ$

M. Ablikim, M. N. Achasov, L. An, Q. An, Z. H. An, J. Z. Bai, R. Baldini, Y. Ban, J. Becker, N. Berger, M. Bertani, J. M. Bian, O. Bondarenko, I. Boyko, R. A. Briere, V. Bytev, X. Cai, G. F. Cao, X. X. Cao, J. F. Chang, G. Chelkova, G. Chen, H. S. Chen, J. C. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, Y. Chen, Y. B. Chen, H. P. Cheng, Y. P. Chu, D. Cronin-Hennessy, H. L. Dai, J. P. Dai, D. Dedovich, Z. Y. Deng, I. Denysenkob, M. Destefanis, Y. Ding, L. Y. Dong, M. Y. Dong, S. X. Du, M. Y. Duan, R. R. Fan, J. Fang, S. S. Fang, C. Q. Feng, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. Gao, C. Geng, K. Goetzen, W. X. Gong, M. Greco, S. Grishin, M. H. Gu, Y. T. Gu, Y. H. Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, Y. P. Guo, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. L. He, M. He, Z. Y. He, Y. K. Heng, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, B. Huang, G. M. Huang, J. S. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, T. Hussain, C. S. Ji, Q. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, L. K. Jia, L. L. Jiang, X. S. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, D. P. Jin, S. Jin, F. F. Jing, M. Kavatsyuk, S. Komamiya, W. Kuehn, J. S. Lange, J. K. C. Leung, Cheng Li, Cui Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, J. C. Li, Lei Li, N. B. Li, Q. J. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. L. Li, X. N. Li, X. Q. Li, X. R. Li, Z. B. Li, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R Liao, X. T. Liao, B. J. Liu, B. J. Liu, C. L. Liu, C. X. Liu, C. Y. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, G. C. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, H. W. Liu, J. P. Liu, K. Liu, K. Y Liu, Q. Liu, S. B. Liu, X. Liu, X. H. Liu, Y. B. Liu, Y. W. Liu, Yong Liu, Z. A. Liu, Z. Q. Liu, H. Loehner, G. R. Lu, H. J. Lu, J. G. Lu, Q. W. Lu, X. R. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, C. L. Ma, F. C. Ma, H. L. Ma, Q. M. Ma, T. Ma, X. Ma, X. Y. Ma, M. Maggiora, Q. A. Malik, H. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, J. G. Messchendorp, J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, N. Yu. Muchnoi, Y. Nefedov, Z. Ning, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, M. Pelizaeus, K. Peters, J. L. Ping, R. G. Ping, R. Poling, C. S. J. Pun, M. Qi, S. Qian, C. F. Qiao, X. S. Qin, J. F. Qiu, K. H. Rashid, G. Rong, X. D. Ruan, A. Sarantsevc, J. Schulze, M. Shao, C. P. Shen, X. Y. Shen, H. Y. Sheng, M. R. Shepherd, X. Y. Song, S. Sonoda, S. Spataro, B. Spruck, D. H. Sun, G. X. Sun, J. F. Sun, S. S. Sun, X. D. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. J. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, X. Tang, X. F. Tang, H. L. Tian, D. Toth, G. S. Varner, X. Wan, B. Q. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. S. Wang, M. Wang, P. Wang, P. L. Wang, Q. Wang, S. G. Wang, X. L. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. Q. Wang, Z. Wang, Z. G. Wang, Z. Y. Wang, D. H. Wei, Q. G. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, L. H. Wu, N. Wu, W. Wu, Z. Wu, Z. J. Xiao, Y. G. Xie, G. F. Xu, G. M. Xu, H. Xu, Y. Xu, Z. R. Xu, Z. Z. Xu, Z. Xue, L. Yan, W. B. Yan, Y. H. Yan, H. X. Yang, M. Yang, T. Yang, Y. Yang, Y. X. Yang, M. Ye, M. H. Ye, B. X. Yu, C. X. Yu, L. Yu, C. Z. Yuan, W. L. Yuan, Y. Yuan, A. A. Zafar, A. Zallo, Y. Zeng, B. X. Zhang, B. Y. Zhang, C. C. Zhang, D. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, L. Zhang, S. H. Zhang, T. R. Zhang, X. J. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. H. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, H. S. Zhao, Jiawei Zhao, Jingwei Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, S. J. Zhao, T. C. Zhao, X. H. Zhao, Y. B. Zhao, Z. G. Zhao, Z. L. Zhao, A. Zhemchugova, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. H. Zheng, Z. P. Zheng, B. Zhong, J. Zhong, L. Zhong, L. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, C. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, S. H. Zhu, X. L. Zhu, X. W. Zhu, Y. S. Zhu, Z. A. Zhu, J. Zhuang, B. S. Zou, J. H. Zou, J. X. Zuo, P. Zweber

Published 2011-04-27, updated 2014-08-04Version 3

Decays of $\chi_{c1}$ to vector meson pairs $\phi\phi$, $\omega\omega$ and $\omega\phi$ are observed for the first time using $(106\pm4)\times 10^6$ $\psip$ events accumulated at the BESIII detector at the BEPCII $e^+e^-$ collider. The branching fractions are measured to be $(4.4\pm 0.3\pm 0.5)\times 10^{-4}$, $(6.0\pm 0.3\pm 0.7)\times 10^{-4}$, and $(2.2\pm 0.6\pm 0.2)\times 10^{-5}$, for $\chi_{c1}\to \phi\phi$, $\omega\omega$, and $\omega\phi$, respectively. The observation of $\chi_{c1}$ decays into a pair of vector mesons $\phi\phi$, $\omega\omega$ and $\omega\phi$ indicates that the hadron helicity selection rule is significantly violated in $\chi_{cJ}$ decays. In addition, the measurement of $\chi_{cJ}\to \omega\phi$ gives the rate of doubly OZI-suppressed decay. Branching fractions for $\chi_{c0}$ and $\chi_{c2}$ decays into other vector meson pairs are also measured with improved precision.