# Evidence for $e^{+}e^{-} \to \gamma\eta_c(1S)$ at center-of-mass   energies between 4.01 and 4.60 GeV

**Authors:** BESIII Collaboration: M. Ablikim, M. N. Achasov, S. Ahmed, M., Albrecht, M. Alekseev, A. Amoroso, F. F. An, Q. An, J. Z. Bai, Y. Bai, O., Bakina, R. Baldini Ferroli, Y. Ban, D. W. Bennett, J. V. Bennett, N. Berger,, M. Bertani, D. Bettoni, J. M. Bian, F. Bianchi, E. Boger, I. Boyko, R. A., Briere, H. Cai, X. Cai, O. Cakir, A. Calcaterra, G. F. Cao, S. A. Cetin, J., Chai, J. F. Chang, G. Chelkov, G. Chen, H. S. Chen, J. C. Chen, M. L. Chen,, S. J. Chen, X. R. Chen, Y. B. Chen, X. K. Chu, G. Cibinetto, H. L. Dai, J. P., Dai, A. Dbeyssi, 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, O., Dorjkhaidav, Z. L. Dou, S. X. Du, P. F. Duan, J. Fang, S. S. Fang, X. Fang,, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, S. Fegan, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q., Feng, E. Fioravanti, M. Fritsch, C. D. Fu, Q. Gao, X. L. Gao, Y. Gao, Y. G., Gao, Z. Gao, B. Garillon, I. Garzia, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W., Gradl, M. Greco, M. H. Gu, S. Gu, Y. T. Gu, A. Q. Guo, L. B. Guo, R. P. Guo,, Y. P. Guo, Z. Haddadi, S. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. L. He, X. Q. He,, F. H. Heinsius, T. Held, Y. K. Heng, T. Holtmann, Z. L. Hou, C. Hu, H. M. Hu,, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, J. S. Huang, S. H. Huang, X. T. Huang, X. Z., Huang, Z. L. Huang, T. Hussain, W. Ikegami Andersson, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B., Ji, X. L. Ji, X. S. Jiang, X. Y. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, D. P. Jin, S., Jin, Y. Jin, T. Johansson, A. Julin, N. Kalantar-Nayestanaki, X. L. Kang, X., S. Kang, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, T. Khan, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kliemt, L., Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kornicer, M. Kuemmel, M. Kuhlmann, A. Kupsc,, W. K\"uhn, J. S. Lange, M. Lara, P. Larin, L. Lavezzi, H. Leithoff, C. Leng,, C. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, F. Y. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, J. C., Li, Jin Li, K. Li, K. Li, K. J. Li, Lei Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. Y. Li, T., Li, W. D. Li, W. G. Li, X. L. Li, X. N. Li, X. Q. Li, Z. B. Li, H. Liang, Y., F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, D. X. Lin, B. Liu, B. J. Liu, C. X. Liu,, D. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, H. B. Liu, H. H. Liu, H. H. Liu, H. M., Liu, J. B. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. D. Liu, P. L. Liu,, Q. Liu, S. B. Liu, X. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Zhiqing Liu, Y. F. Long, X., C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, X. L. Luo,, X. R. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, L. L. Ma, M. M. Ma, Q. M. Ma, T. Ma, X. N. Ma,, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, Q. A. Malik, Y. J. Mao, Z. P., Mao, S. Marcello, Z. X. Meng, J. G. Messchendorp, G. Mezzadri, J. Min, T. J., Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, Y. J. Mo, C. Morales Morales, G. Morello, N., Yu. Muchnoi, H. Muramatsu, A. Mustafa, Y. Nefedov, F. Nerling, I. B., Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, S. L. Niu, X. Y. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S., Pacetti, Y. Pan, M. Papenbrock, P. Patteri, M. Pelizaeus, J. Pellegrino, H., P. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, A. Pitka, R., Poling, V. Prasad, H. R. Qi, M. Qi, T. .Y. Qi, S. Qian, C. F. Qiao, N. Qin,, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, K. H. Rashid, C. F. Redmer, M. Richter, M., Ripka, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, A. Sarantsev, M. Savri\'e, C. Schnier,, K. Schoenning, W. Shan, M. Shao, C. P. Shen, P. X. Shen, X. Y. Shen, H. Y., Sheng, M. R. Shepherd, J. J. Song, W. M. Song, X. Y. Song, S. Sosio, C. Sowa,, S. Spataro, G. X. Sun, J. F. Sun, L. Sun, S. S. Sun, X. H. Sun, Y. J. Sun, Y., K Sun, Y. Z. Sun, Z. J. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, X. Tang, I., Tapan, M. Tiemens, B. T. Tsednee, I. Uman, G. S. Varner, B. Wang, B. L. Wang,, D. Wang, D. Y. Wang, Dan Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. S. Wang, M. Wang, P., Wang, P. L. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y., Q. Wang, Z. Wang, Z. G. Wang, Z. H. Wang, Z. Y. Wang, Z. Y. Wang, T. Weber,, D. H. Wei, J. H. Wei, P. Weidenkaff, S. P. Wen, U. Wiedner, M. Wolke, L. H., Wu, L. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, Y. Xia, D. Xiao, H. Xiao, Y. J. Xiao, Z. J., Xiao, X. H. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, X. A. Xiong, Q. L. Xiu, G. F. Xu, J., J. Xu, L. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, X. P. Xu, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Y., H. Yan, H. J. Yang, H. X. Yang, L. Yang, Y. H. Yang, Y. X. Yang, M. Ye, M. H., Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, J. S. Yu, C. Z. Yuan, Y. Yuan,, A. Yuncu, A. A. Zafar, Y. Zeng, Z. Zeng, B. X. Zhang, B. Y. Zhang, C. C., Zhang, D. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q., Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, K. Zhang, L. Zhang, S. Q., Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. H. Zhang, Y. T. Zhang, Yu Zhang,, Z. H. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. W. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z., Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, S. J. Zhao, T. C. Zhao, Y. B., Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, Y. H., Zheng, B. Zhong, L. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, J., Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, S. Zhu, S. H. Zhu, X. L. Zhu, Y. C. Zhu, Y. S. Zhu,, Z. A. Zhu, J. Zhuang, B. S. Zou, J. H. Zou

arXiv: 1705.06853 · 2017-09-13

## TL;DR

This paper reports the first evidence of the process e+e- to gamma eta_c(1S) at energies between 4.01 and 4.60 GeV, with a peak cross section of about 2.11 pb assuming the Y(4260) resonance, using BESIII data.

## Contribution

First experimental evidence for e+e- to gamma eta_c(1S) in the specified energy range, with cross section measurement under Y(4260) assumption.

## Key findings

- Marginal signal significance at individual energies (≤3.0σ).
- Combined analysis yields a 4.2σ significance for the process.
- Measured peak cross section of approximately 2.11 pb.

## Abstract

We present first evidence for the process $e^+e^-\to \gamma\eta_c(1S)$ at six center-of-mass energies between 4.01 and 4.60~GeV using data collected by the BESIII experiment operating at BEPCII. These data sets correspond to a total integrated luminosity of 4.6~fb$^{-1}$. We measure the Born cross section at each energy using a combination of twelve $\eta_c(1S)$ decay channels. Because the significance of the signal is marginal at each energy ($\le3.0\sigma$), we also combine all six energies under various assumptions for the energy-dependence of the cross section. If the process is assumed to proceed via the $Y(4260)$, we measure a peak Born cross section $\sigma_{\mathrm{ peak}}(e^+e^-\to\gamma\eta_c(1S)) = 2.11 \pm 0.49 (\mathrm{stat.}) \pm 0.36 (\mathrm{syst.})$~pb with a statistical significance of 4.2$\sigma$.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1705.06853/full.md

## Figures

2 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1705.06853/full.md

## References

30 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1705.06853/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1705.06853