First observation of the isospin violating decay $J/ψ\rightarrow Λ\barΣ^{0}+c.c.$

M. Ablikim, M. N. Achasov, D. J. Ambrose, F. F. An, Q. An, Z. H. An, J. Z. Bai, Y. Ban, J. Becker, N. Berger, M. Bertani, J. M. Bian, E. Boger, O. Bondarenko, I. Boyko, R. A. Briere, V. Bytev, X. Cai, O. Cakir, A. Calcaterra, G. F. Cao, S. A. Cetin, 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, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, W. M. Ding, Y. Ding, L. Y. Dong, M. Y. Dong, S. X. Du, J. Fang, S. S. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, C. Q. Feng, R. B. Ferroli, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. Gao, C. Geng, K. Goetzen, W. X. Gong, W. Gradl, 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, T. Held, 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, 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. Y. Liu, Kai Liu, Kun Liu, P. L. Liu, S. B. Liu, X. Liu, X. H. Liu, Y. Liu, Y. B. 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, Y. Ma, F. E. Maas, 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, C. Morales Morales, C. Motzko, N. Yu. Muchnoi, H. Muramatsu, Y. Nefedov, C. Nicholson, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, J. W. Park, M. Pelizaeus, H. P. Peng, K. Peters, J. L. Ping, R. G. Ping, R. Poling, E. Prencipe, M. Qi, S. Qian, C. F. Qiao, X. S. Qin, Y. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, K. H. Rashid, G. Rong, X. D. Ruan, A. Sarantsev, B. D. Schaefer, 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, X. F. Tang I. Tapan, E. H. Thorndike, H. L. Tian, D. Toth, M. Ullrich, G. S. Varner, 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. L. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. Q. Wang, Z. Wang, Z. G. Wang, Z. Y. Wang, D. H. Wei, P. Weidenkaff, Q. G. Wen, S. P. Wen, M. Werner, U. Wiedner, L. H. Wu, N. Wu, S. X. Wu, W. Wu, Z. Wu, L. G. Xia, Z. J. Xiao, Y. G. Xie, Q. L. Xiu, G. F. Xu, G. M. Xu, H. Xu, Q. J. Xu, X. P. Xu, Z. R. Xu, F. Xue, Z. Xue, L. Yan, W. B. Yan, Y. H. Yan, H. X. Yang, Y. Yang, Y. X. Yang, H. Ye, M. Ye, M. H. Ye, B. X. Yu, C. X. Yu, J. S. Yu, S. P. 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. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. 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, J. W. Zhao, K. X. 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. C. Zhu, Y. M. Zhu, Y. S. Zhu, Z. A. Zhu, J. Zhuang, B. S. Zou, J. H. Zou, J. X. Zuo

Published 2012-07-05, updated 2012-08-13Version 3

Using a sample of $(225.2\pm 2.8)\times 10^6$ $J/\psi$ events collected with the BESIII detector, we present results of a study of $J/\psi\rightarrow \gamma\Lambda\bar{\Lambda}$ and report the first observation of the isospin violating decay $J/\psi\rightarrow\Lambda\bar{\Sigma}^{0}+c.c.$, in which $\bar{\Sigma}^{0}$ decays to $\gamma \bar{\Lambda}$. The measured branching fractions are $\mathcal{B}(J/\psi\rightarrow\bar{\Lambda}\Sigma^{0}$) = $(1.46\pm0.11\pm0.12) \times10^{-5}$ and $\mathcal{B}(J/\psi\rightarrow\Lambda\bar{\Sigma^{0}}$) = $(1.37\pm0.12\pm0.11) \times10^{-5}$. We search for $\Lambda(1520) \rightarrow \gamma \Lambda$ decay, and find no evident signal, and an upper limit for the product branching fraction $\mathcal{B}(J/\psi\rightarrow\Lambda\bar{\Lambda}(1520)+c.c.)\times \mathcal{B}(\Lambda(1520)\rightarrow\gamma\Lambda)<4.1 \times10^{-6}$ is set at the 90% confidence level. We also report the observation of $\eta_{c}\rightarrow\Lambda\bar{\Lambda}$ in $J/\psi \rightarrow \gamma \eta_{c}$, $\eta_{c}\rightarrow\Lambda\bar{\Lambda}$ and measure the branching fraction $\mathcal{B}(\eta_{c}\rightarrow\Lambda\bar{\Lambda}) =(1.16\pm0.12 (stat)\pm0.19(syst)\pm0.28(PDG))\times10^{-3}$.