# Observation of $\psi(3686) \to p \bar{p} \eta^{\prime}$ and improved   measurement of $J/\psi \to p \bar{p} \eta^{\prime}$

**Authors:** 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, K. Begzsuren, D. W. Bennett, J. V. Bennett, N. Berger, M. Bertani, D., Bettoni, 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, P. L. Chen, S. J. Chen,, X. R. Chen, Y. B. Chen, W. Cheng, X. K. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, 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,, Z. L. Dou, S. X. Du, P. F. Duan, J. Fang, S. S. 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, A. Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, M. Greco, L., M. Gu, M. H. Gu, Y. T. Gu, A. Q. Guo, L. B. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A., Guskov, Z. Haddadi, S. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. L. He, X. Q. He, F., H. Heinsius, T. Held, Y. K. Heng, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, Y., Hu, G. S. Huang, J. S. Huang, X. T. Huang, X. Z. Huang, Z. L. Huang, T., Hussain, W. Ikegami Andersson, M. Irshad, 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. S. Kang, M. Kavatsyuk, B., C. Ke, I. K. Keshk, T. Khan, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kiuchi, R. Kliemt, L., Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kornicer, M. Kuemmel, M. Kuessner, A. Kupsc,, M. Kurth, W. K\"uhn, J. S. Lange, P. Larin, L. Lavezzi, S. Leiber, H., Leithoff, C. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, F. Y. Li, G. Li, H. B. Li, H. J., Li, J. C. Li, J. W. Li, K. J. Li, Kang Li, Ke 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, L. Z. Liao, J. Libby, C. X., Lin, D. 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. L Liu, H. M. Liu, Huanhuan Liu, Huihui Liu,, J. B. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. D. 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, 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, T. Ma, X., N. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, S. Maldaner, Q. A. Malik,, A. Mangoni, 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, 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, Z. Y. 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, S. Q., Qu, K. H. Rashid, C. F. Redmer, M. Richter, M. Ripka, A. Rivetti, M. Rolo, G., Rong, Ch. Rosner, A. Sarantsev, M. Savri\'e, K. Schoenning, W. Shan, X. Y., Shan, M. Shao, C. P. Shen, P. X. Shen, X. Y. Shen, H. Y. Sheng, X. Shi, 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, Y. T Tan, C. J. Tang, G. Y. Tang, X. Tang, I. Tapan, M. Tiemens,, B. Tsednee, I. Uman, B. Wang, B. L. Wang, C. W. Wang, D. Wang, D. Y. Wang,, Dan Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. S. Wang, M. Wang, Meng Wang, P. Wang, P. L., Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, Y. Wang, Y. F. Wang, Z. Wang, Z. G. Wang, Z. Y., Wang, Zongyuan Wang, T. Weber, D. H. Wei, P. Weidenkaff, S. P. Wen, U., Wiedner, M. Wolke, L. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, X. Xia, Y. Xia, D. Xiao, Y. J., Xiao, Z. J. Xiao, 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, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C., Yan, Y. H. Yan, H. J. Yang, H. X. Yang, L. Yang, R. X. Yang, Y. H. Yang, Y., X. Yang, Yifan Yang, Z. Q. Yang, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X., Yu, C. X. Yu, J. S. Yu, J. S. Yu, C. Z. Yuan, Y. Yuan, A. Yuncu, A. A. Zafar,, Y. 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. F. Zhang, T. J. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang,, Y. H. Zhang, Y. T. Zhang, Yang Zhang, Yao 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, Q. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Xiaoyu, Zhou, Xu Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, 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: 1812.05800 · 2019-02-28

## TL;DR

This paper reports the first observation of the decay process $(3686)  p ar{p} ta^{}$ with high significance and provides improved measurements of the branching fractions for $J//(3686)$ decays, along with the $ta-ta^{}$ mixing angle.

## Contribution

First observation of $(3686)  p ar{p} ta^{}$ decay and improved measurement of $J/$ decay branching fractions, including determination of the $ta-ta^{}$ mixing angle.

## Key findings

- Branching fraction $B((3686)  p ar{p} ta^{}) = (1.10 \u00b1 0.10  0.08) 	imes 10^{-5}$
- Branching fraction $B(J/  p ar{p} ta^{}) = (1.26 \u00b1 0.02  0.07) 	imes 10^{-4}$
- Determined $ta-ta^{}$ mixing angles of approximately $-24^\u00b0$ with uncertainties.

## Abstract

We observe the process $\psi(3686) \to p \bar{p} \eta^{\prime}$ for the first time, with a statistical significance higher than 10$\sigma$, and measure the branching fraction of $J/\psi \to p \bar{p} \eta^{\prime}$ with an improved accuracy compared to earlier studies. The measurements are based on $4.48 \times 10^8$ $\psi(3686)$ and $1.31 \times 10^{9}$ $J/\psi$ events collected by the BESIII detector operating at the BEPCII. The branching fractions are determined to be $B(\psi(3686) \to p \bar{p} \eta^{\prime}) = (1.10\pm0.10\pm0.08)\times10^{-5}$ and $B(J/\psi \to p \bar{p} \eta^{\prime})=(1.26\pm0.02\pm 0.07)\times10^{-4}$, where the first uncertainties are statistical and the second ones systematic. Additionally, the $\eta-\eta^{\prime}$ mixing angle is determined to be $-24^{\circ} \pm 11^{\circ}$ based on $\psi(3686) \to p \bar{p} \eta^{\prime}$, and $-24^{\circ} \pm 9^{\circ}$ based on $J/\psi \to p \bar{p} \eta^{\prime}$, respectively.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1812.05800/full.md

## Figures

24 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1812.05800/full.md

## References

31 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1812.05800/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1812.05800