# Amplitude analysis of $D_{s}^{+} \rightarrow \pi^{+}\pi^{0}\eta$ and   first observation of the pure $W$-annihilation decays $D_{s}^{+} \rightarrow   a_{0}(980)^{+}\pi^{0}$ and $D_{s}^{+} \rightarrow a_{0}(980)^{0}\pi^{+}$

**Authors:** M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, S. Ahmed, M. Albrecht, M., Alekseev, A. Amoroso, F. F. An, Q. An, 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, I. Boyko, R. A. Briere, H. Cai, X., Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, J. Chai, J. F. Chang, W., L. Chang, G. Chelkov, D. Y. Chen, G. Chen, H. S. Chen, J. C. Chen, M. L., Chen, S. J. Chen, Y. B. Chen, W. Cheng, G. Cibinetto, F. Cossio, X. F. Cui,, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. 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, J. Z. Fan, 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, Q. Gao, X. L. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. G. Gao, Z. Gao, B., Garillon, 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, A. Q. Guo, L., B. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, S. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, K., L. He, F. H. Heinsius, T. Held, Y. K. Heng, Y. R. Hou, 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,, N. Huesken, T. Hussain, W. Ikegami Andersson, W. Imoehl, M. Irshad, Q. Ji, Q., P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, H. L. Jiang, X. S. Jiang, X. Y. Jiang, J. B. Jiao,, Z. Jiao, D. P. Jin, 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. Kurth, M. G. Kurth, W. K\"uhn, J. S. Lange, P. Larin,, L. Lavezzi, H. Leithoff, T. Lenz, 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, Ke Li, L. K. Li, Lei Li, P. L., Li, P. R. Li, Q. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. H. Li, X. L. Li, X. N. Li, X., Q. Li, Z. B. 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, D. X. Lin, Y. J. 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. Y. Liu, Ke Liu,, L. Y. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, X. Liu, X. Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A., Liu, Zhiqing Liu, Y. F. Long, X. C. Lou, H. J. Lu, J. D. Lu, J. G. 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, X. N. Ma, X. X. Ma, X., Y. Ma, Y. M. 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, 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, S. L., Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, Y. Pan, M. Papenbrock, P. Patteri, M., Pelizaeus, H. P. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, A., Pitka, R. Poling, V. Prasad, M. Qi, T. Y. Qi, S. Qian, C. F. Qiao, N. Qin, X., P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, S. Q. Qu, K. H. Rashid, C. F., Redmer, M. Richter, A. Rivetti, V. Rodin, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, M., Rump, 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, X. D Shi, J. J., Song, Q. Q. Song, X. Y. Song, S. Sosio, C. Sowa, S. Spataro, F. F. Sui, 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, V. Thoren,, B. Tsednee, I. Uman, B. Wang, B. L. Wang, C. W. Wang, D. Y. Wang, H. H. Wang,, K. Wang, L. L. Wang, L. S. Wang, M. Wang, M. Z. Wang, Meng Wang, P. L. Wang,, R. M. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y., F. Wang, Z. Wang, Z. G. Wang, Z. Y. Wang, Zongyuan Wang, T. Weber, D. H. Wei,, P. Weidenkaff, H. W. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L., H. Wu, L. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, Y. Xia, S. Y. Xiao, Y. J. Xiao, Z. J. Xiao,, Y. G. Xie, Y. H. Xie, T. Y. Xing, X. A. Xiong, Q. L. Xiu, G. F. Xu, L. Xu, Q., J. Xu, W. 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, S. L. 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, C. Z. Yuan, X. Q. 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, Yi 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, Y. Zheng, Y. H. Zheng, B., Zhong, L. Zhou, L. P. Zhou, Q. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, Xiaoyu, Zhou, Xu Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, S. H. Zhu, W. J., Zhu, X. L. Zhu, Y. C. Zhu, Y. S. Zhu, Z. A. Zhu, J. Zhuang, B. S. Zou, J. H., Zou

arXiv: 1903.04118 · 2019-09-18

## TL;DR

This paper presents the first amplitude analysis of the decay $D_{s}^{+} ightarrow \,pi^{+}\,pi^{0}\,eta$, observing pure $W$-annihilation decays and measuring their branching fractions with improved precision, revealing larger decay rates than previously known.

## Contribution

The study reports the first observation of pure $W$-annihilation decays $D_{s}^{+} ightarrow a_{0}(980)^{+}\,pi^{0}$ and $D_{s}^{+} ightarrow a_{0}(980)^{0}\,pi^{+}$, with measured branching fractions.

## Key findings

- First amplitude analysis of $D_{s}^{+} ightarrow \,pi^{+}\,pi^{0}\,eta$
- Observation of pure $W$-annihilation decays with larger branching fractions
- Improved measurement of $D_{s}^{+} ightarrow \,pi^{+}\,pi^{0}\,eta$ branching fraction

## Abstract

We present the first amplitude analysis of the decay $D^{+}_{s} \rightarrow \pi^{+}\pi^{0}\eta$. We use an $e^{+}e^{-}$ collision data sample corresponding to an integrated luminosity of 3.19~${\mbox{\,fb}^{-1}}$ collected with the BESIII detector at a center-of-mass energy of $4.178$ GeV. We observe for the first time the pure $W$-annihilation decays $D_{s}^{+} \rightarrow a_{0}(980)^{+}\pi^{0}$ and $D_{s}^{+} \rightarrow a_{0}(980)^{0}\pi^{+}$. We measure the absolute branching fractions $\mathcal{B}(D_{s}^{+} \rightarrow a_{0}(980)^{+(0)}\pi^{0^(+)}, a_{0}(980)^{+(0)} \to \pi^{+(0)}\eta) = (1.46\pm0.15_{{\rm stat.}}\pm0.23_{{\rm sys.}})$\%, which is larger than the branching fractions of other measured pure $W$-annihilation decays by at least one order of magnitude. In addition, we measure the branching fraction of $D_{s}^{+} \rightarrow \pi^{+}\pi^{0}\eta$ with significantly improved precision.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1903.04118/full.md

## Figures

11 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1903.04118/full.md

## References

26 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1903.04118/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1903.04118