First observation of $η(1405)$ decays into $f_{0}(980)π^0$

BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, D. Alberto, D. J. Ambrose, F. F. An, Q. An, Z. H. An, J. Z. Bai, R. B. F. Baldini Ferroli, Y. Ban, J. Becker, N. Berger, M. B. Bertani, J. M. Bian, E. Boger, O. Bondarenko, I. Boyko, R. A. Briere, V. Bytev, X. Cai, A. C. Calcaterra, G. F. Cao, J. F. Chang, G. Chelkov, 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. Denysenko, M. Destefanis, W. L. Ding Ding, Y. Ding, L. Y. Dong, M. Y. Dong, S. X. Du, 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, M. H. Gu, Y. T. Gu, Y. H. Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, Y. P. Guo, Y. L. Han, 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, N. Kalantar-Nayestanaki, M. Kavatsyuk, W. Kuehn, W. Lai, J. S. Lange, J. K. C. Leung, C. H. Li, Cheng Li, Cui Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, J. C. Li, K. Li, Lei Li, N. B. Li, Q. J. Li, S. L. 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, C. L. Liu, C. X. Liu, C. Y. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. H. Liu, H. M. Liu, H. W. Liu, J. P. Liu, K. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, X. Liu, X. H. Liu, Y. B. Liu, Yong Liu, Z. A. Liu, Zhiqiang Liu, Zhiqing 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, M. Lv, C. L. Ma, F. C. Ma, H. L. Ma, Q. M. Ma, S. Ma, T. Ma, X. Y. Ma, M. Maggiora, Q. A. Malik, H. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, J. G. Messchendorp, J. Min, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, N. Yu. Muchnoi, Y. Nefedov, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. P. Pacetti, J. W. Park, 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. Sarantsev, J. Schulze, M. Shao, C. P. Shen, X. Y. Shen, H. Y. Sheng, M. R. Shepherd, X. Y. Song, 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, E. H. Thorndike, H. L. Tian, D. Toth, G. S. Varner, X. Wan, B. Wang, B. Q. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. S. Wang, M. Wang, P. Wang, P. L. Wang, Q. Wang, Q. J. Wang, S. G. Wang, X. F. 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, Q. L. Xiu, G. F. Xu, G. M. Xu, H. Xu, Q. J. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Z. R. Xu, Z. Xue, L. Yan, W. B. Yan, Y. H. Yan, H. X. Yang, T. Yang, Y. Yang, Y. X. Yang, H. Ye, M. Ye, M. H. Ye, B. X. Yu, C. X. Yu, S. P. Yu, C. Z. Yuan, W. L. Yuan, Y. Yuan, A. A. Zafar, A. Z. Zallo, Y. Zeng, B. X. Zhang, B. Y. Zhang, C. C. Zhang, D. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. Q. 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, Y. S. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, H. S. 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, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. H. Zheng, Z. P. Zheng, B. Zhong, J. 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

Published 2012-01-13, updated 2012-03-17Version 2

The decays $J/\psi \rightarrow \gamma \pi^+\pi^-\pi^0$ and $J/\psi \rightarrow \gamma \pi^0\pi^0\pi^0$ are analyzed using a sample of 225 million $\jpsi$ events collected with the BESIII detector. The decay of $\eta(1405)\ar f_{0}(980)\pi^0$ with a large isospin violation is observed for the first time. The width of the $f_{0}(980)$ observed in the dipion mass spectra is anomalously narrower than the world average. Decay rates for three-pion decays of the $\eta'$ are also measured precisely.