# Measurement of the Dynamics of the Decays ${ D_s^+ \rightarrow   \eta^{(\prime)} e^{+} \nu_e}$

**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, 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. 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, S. Nakhoul, 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, 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. H. Wu, 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, 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: 1901.02133 · 2019-03-27

## TL;DR

This study measures the decay rates and form factors of $D_s^+$ meson decays to $	a^{("}e^{+}
u_e$ and determines the $	a-	a'$ mixing angle, providing new insights into charm meson decay dynamics.

## Contribution

First measurements of the decay dynamics of $D_s^+ 	o 	a^{("}e^{+}
u_e$ decays and the $	a-	a'$ mixing angle in the quark flavor basis.

## Key findings

- Branching fractions: $	a e^{+}
u_e$ = (2.323 ± 0.063 ± 0.063)% and $	a' e^{+}
u_e$ = (0.824 ± 0.073 ± 0.027)%
- Mixing angle $	a_{m P} = (40.1 ± 2.1 ± 0.7)^	ext{o}$
- Product of form factors and CKM matrix element: $f_+^{	a}(0)|V_{cs}| = 0.4455 ± 0.0053 ± 0.0044$ and $f_+^{	a'}(0)|V_{cs}| = 0.477 ± 0.049 ± 0.011$

## Abstract

Using $e^+e^-$ annihilation data corresponding to an integrated luminosity of 3.19\,fb$^{-1}$ collected at a center-of-mass energy of 4.178~GeV with the BESIII detector, we measure the absolute branching fractions $\mathcal{B}_{D_s^+ \rightarrow \eta e^{+} \nu_e }$ = $(2.323\pm0.063_{\rm stat}\pm0.063_{\rm syst})\%$ and $\mathcal{B}_{D_s^+ \rightarrow \eta^{\prime} e^{+} \nu_e}$ = $(0.824\pm0.073_{\rm stat}\pm0.027_{\rm syst})\%$ via a tagged analysis technique, where one $D_s$ is fully reconstructed in a hadronic mode. Combining these measurements with previous BESIII measurements of $\mathcal{B}_{D^+\to\eta^{(\prime)} e^{+} \nu_e}$, the $\eta-\eta^\prime$ mixing angle in the quark flavour basis is determined to be $\phi_{\rm P} = (40.1\pm2.1_{\rm stat}\pm0.7_{\rm syst})^\circ$. From the first measurements of the dynamics of $D^+_s\to \eta^{(\prime)}e^+\nu_e$ decays, the products of the hadronic form factors $f_+^{\eta^{(\prime)}}(0)$ and the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix element $|V_{cs}|$ are determined with different form factor parameterizations. For the two-parameter series expansion, the results are $f^{\eta}_+(0)|V_{cs}| = 0.4455\pm0.0053_{\rm stat}\pm0.0044_{\rm syst}$ and $f^{\eta^{\prime}}_+(0)|V_{cs}| = 0.477\pm0.049_{\rm stat}\pm0.011_{\rm syst}$.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1901.02133/full.md

## Figures

3 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1901.02133/full.md

## References

48 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1901.02133/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1901.02133