{ "id": "2201.10796", "version": "v1", "published": "2022-01-26T08:11:52.000Z", "updated": "2022-01-26T08:11:52.000Z", "title": "Observation of a state $X(2600)$ in the $π^{+}π^{-}η'$ system in the process $J/ψ\\rightarrowγπ^{+}π^{-}η'$", "authors": [ "BESIII Collaboration", "M. Ablikim", "M. N. Achasov", "P. Adlarson", "M. Albrecht", "R. Aliberti", "A. Amoroso", "M. R. An", "Q. An", "X. H. Bai", "Y. Bai", "O. Bakina", "R. Baldini Ferroli", "I. Balossino", "Y. Ban", "V. Batozskaya", "D. Becker", "K. Begzsuren", "N. Berger", "M. Bertani", "D. Bettoni", "F. Bianchi", "J. Bloms", "A. Bortone", "I. Boyko", "R. A. Briere", "A. Brueggemann", "H. Cai", "X. Cai", "A. Calcaterra", "G. F. Cao", "N. Cao", "S. A. Cetin", "J. F. Chang", "W. L. Chang", "G. Chelkov", "C. Chen", "Chao Chen", "G. Chen", "H. S. Chen", "M. L. Chen", "S. J. Chen", "S. M. Chen", "T. Chen", "X. R. Chen", "X. T. Chen", "Y. B. Chen", "Z. J. Chen", "W. S. Cheng", "X. Chu", "G. Cibinetto", "F. Cossio", "J. J. Cui", "H. L. Dai", "J. P. Dai", "A. Dbeyssi", "R. E. de Boer", "D. Dedovich", "Z. Y. Deng", "A. Denig", "I. Denysenko", "M. Destefanis", "F. De Mori", "Y. Ding", "J. Dong", "L. Y. Dong", "M. Y. Dong", "X. Dong", "S. X. Du", "P. Egorov", "Y. L. Fan", "J. Fang", "S. S. Fang", "W. X. Fang", "Y. Fang", "R. Farinelli", "L. Fava", "F. Feldbauer", "G. Felici", "C. Q. Feng", "J. H. Feng", "K Fischer", "M. Fritsch", "C. Fritzsch", "C. D. Fu", "H. Gao", "Y. N. Gao", "Yang Gao", "S. Garbolino", "I. Garzia", "P. T. Ge", "Z. W. Ge", "C. Geng", "E. M. Gersabeck", "A Gilman", "K. Goetzen", "L. Gong", "W. X. Gong", "W. Gradl", "M. Greco", "L. M. Gu", "M. H. Gu", "C. Y Guan", "A. Q. Guo", "L. B. Guo", "R. P. Guo", "Y. P. Guo", "A. Guskov", "T. T. Han", "W. Y. Han", "X. Q. Hao", "F. A. Harris", "K. K. He", "K. L. He", "F. H. Heinsius", "C. H. Heinz", "Y. K. Heng", "C. Herold", "M. Himmelreich", "G. Y. Hou", "Y. R. Hou", "Z. L. Hou", "H. M. Hu", "J. F. Hu", "T. Hu", "Y. Hu", "G. S. Huang", "K. X. Huang", "L. Q. Huang", "L. Q. Huang", "X. T. Huang", "Y. P. Huang", "Z. Huang", "T. Hussain", "N Hüsken", "W. Imoehl", "M. Irshad", "J. Jackson", "S. Jaeger", "S. Janchiv", "Q. Ji", "Q. P. Ji", "X. B. Ji", "X. L. Ji", "Y. Y. Ji", "Z. K. Jia", "H. B. Jiang", "S. S. Jiang", "X. S. Jiang", "Y. Jiang", "J. B. Jiao", "Z. Jiao", "S. Jin", "Y. Jin", "M. Q. Jing", "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", "W. Kühn", "J. J. Lane", "J. S. Lange", "P. Larin", "A. Lavania", "L. Lavezzi", "Z. H. Lei", "H. Leithoff", "M. Lellmann", "T. Lenz", "C. Li", "C. Li", "C. H. Li", "Cheng Li", "D. M. Li", "F. Li", "G. Li", "H. Li", "H. Li", "H. B. Li", "H. J. Li", "H. N. Li", "J. Q. Li", "J. S. Li", "J. W. Li", "Ke Li", "L. J Li", "L. K. Li", "Lei Li", "M. H. Li", "P. R. Li", "S. X. Li", "S. Y. Li", "T. Li", "W. D. Li", "W. G. Li", "X. H. Li", "X. L. Li", "Xiaoyu Li", "H. Liang", "H. Liang", "H. Liang", "Y. F. Liang", "Y. T. Liang", "G. R. Liao", "L. Z. Liao", "J. Libby", "A. Limphirat", "C. X. Lin", "D. X. Lin", "T. Lin", "B. J. Liu", "C. X. Liu", "D. Liu", "F. H. Liu", "Fang Liu", "Feng Liu", "G. M. Liu", "H. Liu", "H. M. Liu", "Huanhuan Liu", "Huihui Liu", "J. B. Liu", "J. L. Liu", "J. Y. Liu", "K. Liu", "K. Y. Liu", "Ke Liu", "L. Liu", "M. H. Liu", "P. L. Liu", "Q. Liu", "S. B. Liu", "T. Liu", "W. K. Liu", "W. M. Liu", "X. Liu", "Y. Liu", "Y. B. Liu", "Z. A. Liu", "Z. Q. Liu", "X. C. Lou", "F. X. Lu", "H. J. Lu", "J. G. Lu", "X. L. Lu", "Y. Lu", "Y. P. Lu", "Z. H. Lu", "C. L. Luo", "M. X. Luo", "T. Luo", "X. L. Luo", "X. R. Lyu", "Y. F. Lyu", "F. C. Ma", "H. L. Ma", "L. L. Ma", "M. M. Ma", "Q. M. Ma", "R. Q. Ma", "R. T. Ma", "X. Y. Ma", "Y. Ma", "F. E. Maas", "M. Maggiora", "S. Maldaner", "S. Malde", "Q. A. Malik", "A. Mangoni", "Y. J. Mao", "Z. P. Mao", "S. Marcello", "Z. X. Meng", "J. G. Messchendorp", "G. Mezzadri", "H. Miao", "T. J. Min", "R. E. Mitchell", "X. H. Mo", "N. Yu. Muchnoi", "Y. Nefedov", "I. B. Nikolaev", "Z. Ning", "S. Nisar", "Y. Niu", "S. L. Olsen", "Q. Ouyang", "S. Pacetti", "X. Pan", "Y. Pan", "A. Pathak", "A. Pathak", "M. Pelizaeus", "H. P. Peng", "K. Peters", "J. Pettersson", "J. L. Ping", "R. G. Ping", "S. Plura", "S. Pogodin", "V. Prasad", "F. Z. Qi", "H. Qi", "H. R. Qi", "M. Qi", "T. Y. Qi", "S. Qian", "W. B. Qian", "Z. Qian", "C. F. Qiao", "J. J. Qin", "L. Q. Qin", "X. P. Qin", "X. S. Qin", "Z. H. Qin", "J. F. Qiu", "S. Q. Qu", "S. Q. Qu", "K. H. Rashid", "C. F. Redmer", "K. J. Ren", "A. Rivetti", "V. Rodin", "M. Rolo", "G. Rong", "Ch. Rosner", "S. N. Ruan", "H. S. Sang", "A. Sarantsev", "Y. Schelhaas", "C. Schnier", "K. Schoenning", "M. Scodeggio", "K. Y. Shan", "W. Shan", "X. Y. Shan", "J. F. Shangguan", "L. G. Shao", "M. Shao", "C. P. Shen", "H. F. Shen", "X. Y. Shen", "B. -A. Shi", "H. C. Shi", "J. Y. Shi", "q. q. Shi", "R. S. Shi", "X. Shi", "X. D Shi", "J. J. Song", "W. M. Song", "Y. X. Song", "S. Sosio", "S. Spataro", "F. Stieler", "K. X. Su", "P. P. Su", "Y. -J. Su", "G. X. Sun", "H. Sun", "H. K. Sun", "J. F. Sun", "L. Sun", "S. S. Sun", "T. Sun", "W. Y. Sun", "X Sun", "Y. J. Sun", "Y. Z. Sun", "Z. T. Sun", "Y. H. Tan", "Y. X. Tan", "C. J. Tang", "G. Y. Tang", "J. Tang", "L. Y Tao", "Q. T. Tao", "M. Tat", "J. X. Teng", "V. Thoren", "W. H. Tian", "Y. Tian", "I. Uman", "B. Wang", "B. L. Wang", "C. W. Wang", "D. Y. Wang", "F. Wang", "H. J. Wang", "H. P. Wang", "K. Wang", "L. L. Wang", "M. Wang", "M. Z. Wang", "Meng Wang", "S. Wang", "T. Wang", "T. J. Wang", "W. Wang", "W. H. Wang", "W. P. Wang", "X. Wang", "X. F. Wang", "X. L. Wang", "Y. D. Wang", "Y. F. Wang", "Y. H. Wang", "Y. Q. Wang", "Yi2020 Wang", "Z. Wang", "Z. Y. Wang", "Ziyi Wang", "D. H. Wei", "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", "X. H. Wu", "Y. Wu", "Z. Wu", "L. Xia", "T. Xiang", "D. Xiao", "G. Y. Xiao", "H. Xiao", "S. Y. Xiao", "Y. L. Xiao", "Z. J. Xiao", "C. Xie", "X. H. Xie", "Y. Xie", "Y. G. Xie", "Y. H. Xie", "Z. P. Xie", "T. Y. Xing", "C. F. Xu", "C. J. Xu", "G. F. Xu", "H. Y. Xu", "Q. J. Xu", "S. Y. Xu", "X. P. Xu", "Y. C. Xu", "Z. P. Xu", "F. Yan", "L. Yan", "W. B. Yan", "W. C. Yan", "H. J. Yang", "H. L. Yang", "H. X. Yang", "L. Yang", "S. L. Yang", "Tao Yang", "Y. X. Yang", "Yifan Yang", "M. Ye", "M. H. Ye", "J. H. Yin", "Z. Y. You", "B. X. Yu", "C. X. Yu", "G. Yu", "T. Yu", "C. Z. Yuan", "L. Yuan", "S. C. Yuan", "X. Q. Yuan", "Y. Yuan", "Z. Y. Yuan", "C. X. Yue", "A. A. Zafar", "F. R. Zeng", "X. Zeng Zeng", "Y. Zeng", "Y. H. Zhan", "A. Q. Zhang", "B. L. Zhang", "B. X. Zhang", "D. H. Zhang", "G. Y. Zhang", "H. Zhang", "H. H. Zhang", "H. H. Zhang", "H. Y. Zhang", "J. L. Zhang", "J. Q. Zhang", "J. W. Zhang", "J. X. Zhang", "J. Y. Zhang", "J. Z. Zhang", "Jianyu Zhang", "Jiawei Zhang", "L. M. Zhang", "L. Q. Zhang", "Lei Zhang", "P. Zhang", "Q. Y. Zhang", "Shulei Zhang", "X. D. Zhang", "X. M. Zhang", "X. Y. Zhang", "X. Y. Zhang", "Y. Zhang", "Y. T. Zhang", "Y. H. Zhang", "Yan Zhang", "Yao Zhang", "Z. H. Zhang", "Z. Y. 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. H. Zheng", "B. Zhong", "C. Zhong", "X. Zhong", "H. Zhou", "L. P. Zhou", "X. Zhou", "X. K. Zhou", "X. R. Zhou", "X. Y. Zhou", "Y. Z. Zhou", "J. Zhu", "K. Zhu", "K. J. Zhu", "L. X. Zhu", "S. H. Zhu", "S. Q. Zhu", "T. J. Zhu", "W. J. Zhu", "Y. C. Zhu", "Z. A. Zhu", "B. S. Zou", "J. H. Zou" ], "comment": "8 pages, 8 figures", "categories": [ "hep-ex" ], "abstract": "Based on $(10087\\pm44)\\times10^{6}$ $J/\\psi$ events collected with the BESIII detector, the process $J/\\psi\\rightarrow\\gamma\\pi^{+}\\pi^{-}\\eta'$ is studied using two dominant decay channels of the $\\eta'$ meson, $\\eta'\\rightarrow\\gamma\\pi^{+}\\pi^{-}$ and $\\eta'\\rightarrow\\eta\\pi^{+}\\pi^{-},\\eta\\rightarrow\\gamma\\gamma$. The $X(2600)$ is observed with a statistical significance larger than 20$\\sigma$ in the $\\pi^{+}\\pi^{-}\\eta'$ invariant mass spectrum, and it has a strong correlation to a structure around 1.5$~\\mathrm{GeV}$/{\\it c}$^{2}$ in the $\\pi^{+}\\pi^{-}$ invariant mass spectrum. A simultaneous fit on the $\\pi^{+}\\pi^{-}\\eta'$ and $\\pi^{+}\\pi^{-}$ invariant mass spectra with the two $\\eta'$ decay modes indicates that the mass and width of the $X(2600)$ state are $2617.8\\pm2.1 ^{+18.2}_{-1.9}~\\mathrm{MeV}$/{\\it c}$^{2}$ and $200\\pm8^{+20}_{-17}~\\mathrm{MeV}$, respectively. The corresponding branching fractions are measured to be $B(J/\\psi\\rightarrow\\gamma X(2600))\\cdot B(X(2600)\\rightarrow f_{0}(1500)\\eta')\\cdot B(f_{0}(1500)\\rightarrow\\pi^{+}\\pi^{-})$ = ($3.39\\pm0.18^{+0.91}_{-0.66})\\times10^{-5}$ and $B(J/\\psi\\rightarrow\\gamma X(2600))\\cdot B(X(2600)\\rightarrow f_{2}^{'}(1525)\\eta')\\cdot B(f_{2}^{'}(1525)\\rightarrow\\pi^{+}\\pi^{-})$ = ($2.43\\pm0.13^{+0.31}_{-1.11})\\times10^{-5}$, where the first uncertainties are statistical, and the second systematic.", "revisions": [ { "version": "v1", "updated": "2022-01-26T08:11:52.000Z" } ], "analyses": { "keywords": [ "invariant mass spectrum", "observation", "dominant decay channels", "besiii detector", "statistical significance larger" ], "note": { "typesetting": "TeX", "pages": 8, "language": "en", "license": "arXiv", "status": "editable" } } }