# Search for the decay $\eta'\to\gamma\gamma\eta$

**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, M. Himmelreich, 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, 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, H. R. Qi, 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,, K. Ravindran, C. F. Redmer, M. Richter, A. Rivetti, V. Rodin, M. Rolo, G., Rong, Ch. Rosner, M. Rump, A. Sarantsev, M. Savri\'e, Y. Schelhaas, 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, 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, Y. Q. 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, J. J. 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, T. 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: 1906.10346 · 2019-10-09

## TL;DR

This study searches for the rare decay of eta prime into two photons and eta meson using a large dataset, setting an upper limit on its branching fraction due to no significant signal being observed.

## Contribution

First search for the decay mode $	ext{eta'} 	o 	ext{gamma}	ext{gamma}	ext{eta}$ using $J/	ext{psi}$ data with BESIII, establishing an upper limit on its branching fraction.

## Key findings

- No significant $	ext{eta'}$ signal observed.
- Upper limit on branching fraction set at $1.33 	imes 10^{-4}$.
- First experimental constraint on this decay mode.

## Abstract

Using a data sample of $1.31\times10^{9} ~J/\psi$ events collected with the BESIII detector, a search for $\eta'\to\gamma\gamma\eta$ via $J/\psi\to\gamma\eta'$ is performed for the first time. No significant $\eta'$ signal is observed in the $\gamma\gamma\eta$ invariant mass spectrum, and the %upper limit of the branching fraction of $\eta'\to\gamma\gamma\eta$ is determined to be less than $1.33 \times 10^{-4}$ at the 90$\%$ confidence level.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1906.10346/full.md

## Figures

2 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1906.10346/full.md

## References

28 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1906.10346/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1906.10346