Search for the electromagnetic Dalitz decays <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mi>J</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false">→<
Using a data sample of <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <a:mo stretchy="false">(</a:mo> <a:mn>2.712</a:mn> <a:mo>±</a:mo> <a:mn>0.014</a:mn> <a:mo stretchy="false">)</a:mo> <a:mo>×</a:mo> <a:msup> <a:mn>10</a:mn> <a:mn>9</a:mn> </a:msup> <a:mtext> </a:mtext> <a:mtext> </a:mtext> <a:mi>ψ</a:mi> <a:mo stretchy="false">(</a:mo> <a:mn>3686</a:mn> <a:mo stretchy="false">)</a:mo> </a:math> events collected at <g:math xmlns:g="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <g:msqrt> <g:mi>s</g:mi> </g:msqrt> <g:mo>=</g:mo> <g:mn>3.686</g:mn> <g:mtext> </g:mtext> <g:mtext> </g:mtext> <g:mi>GeV</g:mi> </g:math> by the BESIII detector, we search for the rare electromagnetic Dalitz decays <i:math xmlns:i="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <i:msub> <i:mi>χ</i:mi> <i:mrow> <i:mi>c</i:mi> <i:mi>J</i:mi> </i:mrow> </i:msub> <i:mo stretchy="false">→</i:mo> <i:msup> <i:mi>e</i:mi> <i:mo>+</i:mo> </i:msup> <i:msup> <i:mi>e</i:mi> <i:mo>−</i:mo> </i:msup> <i:mi>ϕ</i:mi> <i:mo stretchy="false">(</i:mo> <i:mi>J</i:mi> <i:mo>=</i:mo> <i:mn>0</i:mn> <i:mo>,</i:mo> <i:mn>1</i:mn> <i:mo>,</i:mo> <i:mn>2</i:mn> <i:mo stretchy="false">)</i:mo> </i:math> via the radiative transitions <n:math xmlns:n="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <n:mi>ψ</n:mi> <n:mo stretchy="false">(</n:mo> <n:mn>3686</n:mn> <n:mo stretchy="false">)</n:mo> <n:mo stretchy="false">→</n:mo> <n:mi>γ</n:mi> <n:msub> <n:mi>χ</n:mi> <n:mrow> <n:mi>c</n:mi> <n:mi>J</n:mi> </n:mrow> </n:msub> </n:math> . No statistically significant <s:math xmlns:s="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <s:msub> <s:mi>χ</s:mi> <s:mrow> <s:mi>c</s:mi> <s:mi>J</s:mi> </s:mrow> </s:msub> <s:mo stretchy="false">→</s:mo> <s:msup> <s:mi>e</s:mi> <s:mo>+</s:mo> </s:msup> <s:msup> <s:mi>e</s:mi> <s:mo>−</s:mo> </s:msup> <s:mi>ϕ</s:mi> </s:math> signals are observed. The upper limits on the branching fractions of <v:math xmlns:v="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <v:mrow> <v:msub> <v:mrow> <v:mi>χ</v:mi> </v:mrow> <v:mrow> <v:mi>c</v:mi> <v:mi>J</v:mi> </v:mrow> </v:msub> <v:mo stretchy="false">→</v:mo> <v:msup> <v:mrow> <v:mi>e</v:mi> </v:mrow> <v:mrow> <v:mo>+</v:mo> </v:mrow> </v:msup> <v:msup> <v:mrow> <v:mi>e</v:mi> </v:mrow> <v:mrow> <v:mo>−</v:mo> </v:mrow> </v:msup> <v:mi>ϕ</v:mi> <v:mtext> </v:mtext> <v:mo stretchy="false">(</v:mo> <v:mi>J</v:mi> <v:mo>=</v:mo> <v:mn>0</v:mn> <v:mo>,</v:mo> <v:mn>1</v:mn> <v:mo>,</v:mo> <v:mn>2</v:mn> <v:mo stretchy="false">)</v:mo> </v:mrow> </v:math> , excluding the <ab:math xmlns:ab="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <ab:mi>ϕ</ab:mi> </ab:math> resonance to <cb:math xmlns:cb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <cb:msup> <cb:mi>e</cb:mi> <cb:mo>+</cb:mo> </cb:msup> <cb:msup> <cb:mi>e</cb:mi> <cb:mo>−</cb:mo> </cb:msup> </cb:math> final states, are set to be <eb:math xmlns:eb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <eb:mn>2.4</eb:mn> <eb:mo>×</eb:mo> <eb:msup> <eb:mn>10</eb:mn> <eb:mrow> <eb:mo>−</eb:mo> <eb:mn>7</eb:mn> </eb:mrow> </eb:msup> <eb:mo>,</eb:mo> <eb:mn>6.7</eb:mn> <eb:mo>×</eb:mo> <eb:msup> <eb:mn>10</eb:mn> <eb:mrow> <eb:mo>−</eb:mo> <eb:mn>7</eb:mn> </eb:mrow> </eb:msup> </eb:math> , and <gb:math xmlns:gb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <gb:mn>4.1</gb:mn> <gb:mo>×</gb:mo> <gb:msup> <gb:mn>10</gb:mn> <gb:mrow> <gb:mo>−</gb:mo> <gb:mn>7</gb:mn> </gb:mrow> </gb:msup> </gb:math> at the 90% confidence level, respectively. This is the first search for the electromagnetic Dalitz transition of P-wave charmonium <ib:math xmlns:ib="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <ib:msub> <ib:mi>χ</ib:mi> <ib:mrow> <ib:mi>c</ib:mi> <ib:mi>J</ib:mi> </ib:mrow> </ib:msub> </ib:math> states to a light vector meson.
Authors
- A. Kupść (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4937-2270)
- Angela B. Brueggemann (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2329-1934)
- F. Hanisch (ORCID: https://orcid.org/0009-0002-3770-1655)
- P. Egorov (ORCID: https://orcid.org/0009-0002-4804-3811)
- Thomas Johansson (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1798-570X)
- A. Bortone (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1577-5004)
- Q. M.
- Sofia Pacetti
- A. Zhemchugov (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3360-4965)
- R. Aliberti (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3500-4012)
- A. Khoukaz (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7108-895X)
- Xi Kui
- N. Salone (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2365-8916)
- M. Greco (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7299-7829)
- R. Farinelli (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7972-9093)
- Joshua Jackson (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8599-9065)
- S. Garbolino (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5604-1395)
- A. Sarantsev
- Francesca Rosini (ORCID: https://orcid.org/0009-0009-0080-9997)
- W. Kühn
- I. Garzia (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0412-4161)
- Y. M.
- Yury Anatolevich Nefedov
- F. Cossio (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0454-3144)
- A. Amoroso (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3095-8610)
- Li P. R.
- S. Gramigna (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9500-8192)
- A. Dbeyssi (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5889-1561)
- M. Fritsch
- A. Limphirat (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8915-0061)
- A. G. Denig (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7974-5854)
- K. Begzsuren
- K. Schoenning (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3490-9584)
- P. Adlarson (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6280-3851)
- Z. Wang
- Y. Schelhaas
- B. Moses (ORCID: https://orcid.org/0009-0000-0942-8124)
- G. Mezzadri (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0838-9631)
- C. Normand (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5055-7710)
- Marina Maggiora
- Klaus Peters
- Wolfgang Gradl (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8785-847X)
- Stefano Sosio
- Nasser Kalantar-Nayestanaki
- Olga Bakina
- Marco Giovanni Maria Destefanis
- Max Lellmann
- S. Spataro (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9601-405X)
- V. Prasad
- Igor Denysenko
- A. Guskov (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9791-759X)
- N. Berger (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9659-8507)
- Alexander Leon Gilman
- Frederik Weidner
- A. Rivetti
- R. L. Lander
- B. Kopf
- S. Malde
- S. Marcello
- Qichun Feng (ORCID: https://orcid.org/0009-0000-9769-0711)
- N. Hüsken
- Monica Bertani
- J. Gutierrez (ORCID: https://orcid.org/0009-0007-6774-6949)
- H.-R. Bao
- Yuan Liu
- Ke Liu
- Yujie Zeng
- Jin Zhang
- Martin Duy Tat
- D. X. Lin
- C. F. Qiao
- H. M. Hu
- X. Zeng
- M. C. Du
- K. L. Li
- X. L. Luo
- H. R. Zhang
- L. B. Liao
- Y. C. Yu
- F. A. Harris
- L. L. Wang
- Y. P. Liao
- Z. Y. Deng
- W. C. Yan
- K. J. Xie
- J. F. Sun
- C. H. Li
- Y. L. Xiao
- G. S. Huang
- J. Q. Zhou
- T. Liu
- Y. B. Liu
- S. Zhou
- T. Lin
- X. C. Ai
- Z. M. Hu
- J. L. Ma
- Y. Bai
- W. T. Liu
- W. D. Li
- A. Marshall
- X. Y. Chai
- J. Rademacker
- L. Gong
- B. X. Zhang
- J. J. Wang
- Lei Li
- F. H. Heinsius
- X. R. Lyu
- Z. J. Ye
- S. A. Cetin
- S. L. Chen
- C. Wang
- A. Calcaterra
- G. Felici
- M. X. Luo
- S. J. Jiang
- S. H. Zhu
- S. Qian
- Junhao Yin
- K. J. Zhu
- Y. H. Meng
- H. Y. Xu
- Z. Wu
- Jianyu Zhang
- X. B. Ji
- S. L. Hu
- Y. J. Wu
- J. H. Feng
- H. X. Yang
- R. J. Yang
- W. B. Qian
- Y. H. Yang
- C. J. Tang
- Huihui Liu
- C. C. Lin
- M. Qi
- Y. Tian
- M. Rolo
- N. Yu. Muchnoi
- Y. J. Sun
- X. S. Kang
- J. L. Fu
- J. H. Qiao
- S. X. Li
- Y. T. Feng
- M. H. Liu
- C. F. Redmer
- A. Q. Guo
- M. G. Zhao
- D. H. Zhang
- M. H. Gu
- A. A. Zafar
- H. P. Peng
- L. Q. Qin
- W. J. Zheng
- J. D. Gong
- J. Zu
- J. F. Hu
- M. H. Ye
- S. Plura
- S. P. Wen
- Y. X. Zhao
- Y. Pan
- K. Goetzen
- W. D. Zhu
- Y. H. Xie
- Z. G. Zhao
- Y. Q. Fang
- M. Pelizaeus
- G. Y. Hou
- Q. Lan
- P. B. Qin
- H. Xiao
- H. N. Li
- Y. Jiang
- X. R. Zhou
- L. Y. Tao
- X. H. Xie
- H. Miao
- Y. C. Zhu
- T. T. Han
- X. C. Lou
- R. P. Guo
- K. Y. Liu
- G. M. Liu
- C. H. Heinz
- L. B. Guo
- M. Wang
- S. S. Sun
- Chao Chen
- C. Q. Deng
- K. X. Huang
- B. C. Ke
- X. D. Yu
- C. Wu
- Y. F. Liang
- G. Wilkinson
- J. J. Qin
- L. Yuan
- J. X. Teng
- I. B. Nikolaev
- X. Y. Ma
- Z. P. Mao
- K. Sun
- Z. P. Xie
- Lu Liu
- J. S. Yu
- X. R. Zheng
- J. S. Luo
- J. B. Jiao
- L. Sun
- N. Zhao
- H. J. Wang
- D. M. Li
- R. Q. Ma
- X. S. Jiang
- J. Y. Zhao
- X. Y. Zhai
- M. Wolke
- J. L. Shi
- R. Li
- S. G. Wu
- T. Sun
- G. Rong
- H. L. Song
- T. Lenz
- G. Yu
- H. Y. Chen
- Z. S. Xu
- D. Bettoni
- X. Shi
- Q. L. Niu
- Z. Ning
- J. Yuan
- N. Y. Wang
- F. De Mori
- W. L. Xu
- E. M. Gersabeck
- D. Y. Wang
- H. Y. Yan
- G. Y. Tang
- Q. Liu
- Y. X. Zhou
- H. Yuan
- M. H. Liao
- T. T. Lei
- W. H. Shen
- P. C. Jiang
- W. Ji
- C. Z. Yuan
- Z. Q. Liu
- H. Zhou
- X. X. Ding
- S. L. Olsen
- H. Shi
- M. Berlowski
- X. B. Gao
- H. Liang
- T. Hussain
- Cong Wang
- R. Y. Zhang
- X. T. Hou
- X. F. Wang
- T. Luo
- Z. Y. Zhang
- J. J. Cui
- M. N. Achasov
- H. L. Ma
- Q. Y. Zhang
- R. Kiuchi
- J. B. Liu
- Y. Y. Duan
- J. Muskalla
- H. Cai
- D. Dedovich
- Y. J. Su
- S. Kabana
- K. D. Hao
- J. G. Lu
- R. Y. Ma
- T. Yu
- T. Y. Li
- U. Wiedner
- Z. H. Lu
- Z. Y. You
- G. F. Fan
- S. S. Fang
- W. Shan
- E. Bianco
- Z. J. Xiao
- Y. C. Xu
- C. X. Liu
- F. Yan
- X. M. Zhang
- K. Petridis
- Q. P. Ji
- M. R. Li
- S. K. Choi
- Z. K. Jia
- T. J. Jiang
- Y. Yuan
- X. T. Huang
- H. F. Shen
- X. H. Wu
- P. T. Ge
- J. F. Chang
- M. J. Guo
- L. Xia
- Y. Jin
- X. H. Mo
- Z. J. Li
- J. Cottee-Meldrum
- Y. K. Heng
- Wei Wang
- X. Pan
- C. H. Chen
- F. M. Melendi
- L. Yan
- K. Wang
- S. S Su
- L. Fava
- Q. Ouyang
- Z. X. Meng
- N. Zhang
- F. Bianchi
- Y. R. Hou
- C. P. Shen
- A. N. Zhu
- H. Gao
- Yi Wang
- Lei Zhang
- Y. J. Mao
- Y. T. Gu
- O. B. Kolcu
- Ying Yue
- H. J. Lu
- G. F. Xu
- T. J. Wang
- T. Ma
- L. Zhao
- X. J. Peng
- F. Stieler
- X. Y. Li
- X. R. Chen
- Z. J. Shang
- Y. Ban
- X. Chu
- X. P. Xu
- T. D. Xu
- K. L. Han
- X. Q. Yan
- J. Libby
- S. S. Rong
- Q. An
- J. L. Ping
- Q. X. Li
- R. P. Zhao
- X. Dong
- H. L. Dai
- Y. P. Guo
- F. X. Lu
- S. H. Zeng
- G. Y. Xiao
- C. Q. Feng
- K. Y. Shan
- G. Y. Zhang
- Y. M. Zhang
- R. E. Mitchell
- H. X. Mao
- H. B. Jiang
- X. Q. Hao
- Y. Z. Che
- Y. X. Song
- L. Y. Dong
- Yaqian Wang
- M. C. Yu
- L. Q. Lin
- Y. H. Zhan
- A. Pathak
- L. X. Zhu
- W. P. Wang
- D. Xiao
- L. S. Nie
- J. Fang
- Y. X. Ding
- L. C. Liu
- S. Nisar
- C. Herold
- X. K. Liu
- Y. P. Huang
- X. T. Ma
- Lianjie Wu
- N. Cao
- T. J. Zhu
- T. Z. Song
- Y. A. Tang
- M. H. Cai
- J. H. Yang
- V. Batozskaya
- Y. J. Zeng
- J. F. Shangguan
- L. J. Li
- F. C. Ma
- Hui Li
- N. Kumar
- X. Cai
- S. H. Zhang
- Z. W. Ge
- X. Y. Shen
- C. L. Luo
- M. Kavatsyuk
- F. Feldbauer
- P. L. Li
- X. Q. Yuan
- G. F. Cao
- I. Boyko
- Y. N. Gao
- H. R. Qi
- L. Q. Huang
- B. M. Zheng
- X. Y. Zhuang
- I. Uman
- F. Nerling
- P. C. Hong
- Y. H. Fan
- R. G. Ping
- B. Wang
- Z. F. Tian
- Q. A. Malik
- D. H. Wei
- I. MacKay
- S. B. Liu
- M. Kuessner
- Y. P. Li
- Ch. Rosner
- T. Hu
- X. M. Xian
- Q. P. Hu
- H. K. Sun
- Y. D. Wang
- Y. H. Lyu
- C. X. Yu
- C. J. Xu
- C. Xie
- W. D. Niu
- G. Li
- H. H. Liu
- T. Y. Xing
- S. Wang
- J. J. Fan
- Z. Y. Yuan
- B. Zhong
- S. Y. Shi
- P. Zhang
- R. A. Briere
- J. Dong
- W. N. Lan
- C. D. Fu
- B. H. Xiang
- C. X. Yue
- L. F. Tang
- Bo Wang
- B. J. Liu
- M. Q. Ruan
- W. M. Song
- G. X. Sun
- Q. J. Xu
- X. P. Qin
- S. Jin
- Z. K. Chen
- H. R. Wei
- M. Scodeggio
- Y. R. Wen
- F. Z. Qi
- J. F. Wu
- J. Zhu
- J. P. Zheng
- B. A. Shi
- W. H. Tian
- F. H. Liu
- J. S. Li
- L. Q. Yu
- T. Yang
- B. X. Yu
- L. H. Wu
- C. Zhong
- L. G. Shao
- R. E. de Boer
- T. J. Min
- Z. Y. Lv
- K. L. He
- F. Li
- Y. Y. Peng
- S. X. Du
- P. L. Liu
- Z. L. Wang
- Z. H. Qu
- C. Geng
- Y. H. Lu
- S. C. Yuan
- Z. Q. Sun
- J. J. Song
- M. Q. Jing
- Y. P. Pei
- M. Xu
- P. Huang
- D. Jiang
- M. Y. Dong
- Z. L. Hou
- M. Shao
- Y. Y. Ji
- S. J. Zhao
- Zh. Zh. Zhang
- V. Khachatryan
- Z. H. Qin
- X. Y. Shan
- Feng Liu
- L. M. Zhang
- G. Cibinetto
- X. L. Lu
- J. J. Tang
- G. Chen
- G. Zhao
- A. Q. Zhang
- C. Y. Guan
- B. Ding
- J. Y. Tian
- Y. Q. Chen
- G. R. Liao
- J. F. Qiu
- G. R. Che
- W. X. Gong
- W. X. Fang
- J. X. Zhang
- X. M. Jing
- J. P. Dai
- Y. W. Fu
- M. L. Chen
- Z. A. Zhu
- Y. Hu
- F. E. Maas
- Z. Jiao
- Q. X. Feng
- N. in der Wiesche
- Shulei Zhang
- T. Chen
- Y. H. Zheng
- J. H. Zou
Institutions
- University of Science and Technology Liaoning (CN)
- Liaoning University (CN)
- Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro” (IT)
- Uppsala University (SE)
- University of Science and Technology of China (CN)
- University of Hawaii System (US)
- Mongolian Academy of Sciences (MN)
- Central South University (CN)
- Guangxi University (CN)
- Nanjing Normal University (CN)
- Liaoning Normal University (CN)
- North China Electric Power University (CN)
- Shandong University (CN)
- COMSATS University Islamabad (PK)
- Hangzhou Normal University (CN)
- Hunan University (CN)
- Henan University of Science and Technology (CN)
- University of Groningen (NL)
- GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research (DE)
- University of the Punjab (PK)
- Hunan Normal University (CN)
- Henan University (CN)
- Shanghai Jiao Tong University (CN)
- Yantai University (CN)
- University of Tarapacá (CL)
- Guangxi University of Science and Technology (CN)
- South China Normal University (CN)
- Yunnan University (CN)
- Jilin University (CN)
- Johannes Gutenberg University Mainz (DE)
- Justus-Liebig-Universität Gießen (DE)
- University of Ferrara (IT)
- Qufu Normal University (CN)
- Peking University (CN)
- Nankai University (CN)
- University of Münster (DE)
- Sichuan University (CN)
- Fudan University (CN)
- Inner Mongolia University (CN)
- University of Perugia (IT)
- Shandong Normal University (CN)
- University of Manchester (GB)
- Guangxi Normal University (CN)
- China University of Geosciences (CN)
- Huangshan University (CN)
- Joint Institute for Nuclear Research (RU)
- University of Jinan (CN)
- Henan University of Technology (CN)
- University of Bristol (GB)
- Wuhan University (CN)
- Zhengzhou University (CN)
- University of Oxford (GB)
- Central China Normal University (CN)
- National Centre for Nuclear Research (PL)
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara (IT)
- Helmholtz Institute Mainz (DE)
- Istinye University (TR)
- Institute of Modern Physics (CN)
- Jilin Medical University (CN)
- Shanxi University of Traditional Chinese Medicine (CN)
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati (IT)
- Piedmont University (US)
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia (IT)
- University of Chinese Academy of Sciences (CN)
- Hebei University (CN)
- Budker Institute of Nuclear Physics (RU)
- China Center of Advanced Science and Technology (CN)
- University of Turin (IT)
- Indiana University (US)
- Chung-Ang University (KR)
- Near East University (CY)
- Carnegie Mellon University (US)
- Henan Normal University (CN)
- Zhejiang University (CN)
- Lanzhou University (CN)
- Renmin University of China (CN)
- Suranaree University of Technology (TH)
- Beihang University (CN)
- Nanjing University (CN)
- Ruhr University Bochum (DE)
- University of South China (CN)
- Shanxi Normal University (CN)
- Tsinghua University (CN)
Publication Details
- Journal
- Physical review. D/Physical review. D.
- Published
- 2026-02-19
- DOI
- https://doi.org/10.1103/tg88-k7d4
- Primary Topic
- Quantum Chromodynamics and Particle Interactions
- Type
- article
- Field-Weighted Citation Impact
- 0.00