Observation of $η^\prime\rightarrowπ^+π^-μ^+μ^-$

BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, S. Ahmed, M. Albrecht, A. Amoroso, Q. An, X. H. Bai, Y. Bai, O. Bakina, R. Baldini Ferroli, I. Balossino, Y. Ban, K. Begzsuren, J. V. Bennett, N. Berger, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, J Biernat, J. Bloms, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, J. F. Chang, W. L. Chang, G. Chelkov, D. Y. Chen, G. Chen, H. S. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, X. R. Chen, Y. B. Chen, W. S. Cheng, G. Cibinetto, F. Cossio, X. F. Cui, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, Y. Ding, C. Dong, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, S. X. Du, J. Fang, S. S. Fang, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, Y. Fu, X. L. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. G. Gao, I. Garzia, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, M. Greco, L. M. Gu, M. H. Gu, S. Gu, Y. T. Gu, C. Y Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, S. Han, T. T. Han, T. Z. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, N. Hüsken, K. L. He, F. H. Heinsius, T. Held, Y. K. Heng, M. Himmelreich, T. Holtmann, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, L. Q. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Z. Huang, T. Hussain, W. Ikegami Andersson, W. Imoehl, M. Irshad, S. Jaeger, S. Janchiv, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, H. B. Jiang, X. S. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, T. Johansson, N. Kalantar-Nayestanaki, X. S. Kang, R. Kappert, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, I. K. Keshk, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kiuchi, R. Kliemt, L. Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kuemmel, M. Kuessner, A. Kupsc, M. G. Kurth, W. Kühn, J. J. Lane, J. S. Lange, P. Larin, A. Lavania, L. Lavezzi, H. Leithoff, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. B. Li, H. J. Li, J. L. Li, J. Q. Li, Ke Li, L. K. Li, Lei Li, P. L. Li, P. R. Li, S. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. H. Li, X. L. Li, Z. Y. Li, H. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. Z. Liao, J. Libby, C. X. Lin, B. Liu, B. J. Liu, C. X. Liu, D. Liu, D. Y. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huanhuan Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, Shuai Liu, T. Liu, W. M. Liu, X. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. Q. Liu, Y. F. Long, X. C. Lou, F. X. Lu, H. J. Lu, J. D. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, P. W. Luo, T. Luo, X. L. Luo, S. Lusso, X. R. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, L. L. Ma, M. M. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. T. Ma, X. N. Ma, X. X. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, S. Maldaner, S. Malde, A. Mangoni, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, Z. X. Meng, J. G. Messchendorp, G. Mezzadri, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, Y. J. Mo, N. Yu. Muchnoi, H. Muramatsu, S. Nakhoul, Y. Nefedov, F. Nerling, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, P. Patteri, M. Pelizaeus, H. P. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, A. Pitka, R. Poling, V. Prasad, H. Qi, H. R. Qi, M. Qi, T. Y. Qi, T. Y. Qi, S. Qian, W. B. Qian, Z. Qian, C. F. Qiao, L. Q. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, S. Q. Qu, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, V. Rodin, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, M. Rump, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, C. Schnier, K. Schoenning, D. C. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, M. Shao, C. P. Shen, P. X. Shen, X. Y. Shen, H. C. Shi, R. S. Shi, X. Shi, X. D Shi, J. J. Song, Q. Q. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, F. F. Sui, G. X. Sun, J. F. Sun, L. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, X Sun, Y. J. Sun, Y. K. Sun, Y. Z. Sun, Z. T. Sun, Y. H. Tan, Y. X. Tan, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. X. Teng, V. Thoren, I. Uman, B. Wang, B. L. Wang, C. W. Wang, D. Y. Wang, H. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, M. Wang, M. Z. Wang, Meng Wang, W. H. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. Q. Wang, Z. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, Zongyuan Wang, D. H. Wei, P. Weidenkaff, F. Weidner, S. P. Wen, D. J. White, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L. Wollenberg, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, X. Wu, Z. Wu, L. Xia, H. Xiao, S. Y. Xiao, Y. J. Xiao, Z. J. Xiao, X. H. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, T. Y. Xing, X. A. Xiong, G. F. Xu, J. J. Xu, Q. J. Xu, W. Xu, X. P. Xu, Y. C. Xu, F. Yan, L. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Xu Yan, H. J. Yang, H. X. Yang, L. Yang, R. X. Yang, S. L. Yang, Y. H. Yang, Y. X. Yang, Yifan Yang, Zhi Yang, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, T. Yu, C. Z. Yuan, W. Yuan, X. Q. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, A. Yuncu, A. A. Zafar, Y. Zeng, B. X. Zhang, Guangyi Zhang, H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, Jiawei Zhang, Lei Zhang, S. Zhang, S. F. Zhang, T. J. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. H. Zhang, Y. T. Zhang, Yan Zhang, Yao Zhang, Yi Zhang, Z. H. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, L. P. Zhou, Q. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, S. H. Zhu, W. J. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, B. S. Zou, J. H. Zou

Published 2020-12-08Version 1

Using $(1310.6 \pm 7.0) \times 10^{6}~J/\psi$ events acquired with the BESIII detector at the BEPCII storage rings, the decay $\eta^\prime\rightarrow\pi^+\pi^-\mu^+\mu^-$ is observed for the first time with a significance of 8$\sigma$ via the process $J/\psi\rightarrow\gamma\eta'$. We measure the branching fraction of $\eta^\prime\rightarrow\pi^+\pi^-\mu^+\mu^-$ to be $\mathcal{B}(\eta^\prime\rightarrow\pi^+\pi^-\mu^+\mu^-)$=(1.97$\pm$0.33(stat.)$\pm$0.18(syst.))$\times10^{-5}$, where the first and second uncertainties are statistical and systematic, respectively.