First determination of the spin and parity of the charmed-strange baryon Ξc (2970)+

T. J. Moon, K. Tanida, Y. Kato, S. K. Kim, I. Adachi, J. K. Ahn, H. Aihara, S. Al Said, D. M. Asner, V. Aulchenko, T. Aushev, R. Ayad, V. Babu, S. Bahinipati, P. Behera, C. Beleño, J. Bennett, M. Bessner, B. Bhuyan, T. BilkaJ. Biswal, G. Bonvicini, A. Bozek, M. Bračko, T. E. Browder, M. Campajola, L. Cao, D. Červenkov, M. C. Chang, P. Chang, A. Chen, B. G. Cheon, K. Chilikin, K. Cho, S. K. Choi, Y. Choi, S. Choudhury, D. Cinabro, S. Cunliffe, N. Dash, G. De Nardo, F. Di Capua, Z. DoleŽal, T. V. Dong, D. Dossett, S. Dubey, S. Eidelman, D. Epifanov, T. Ferber, B. G. Fulsom, R. Garg, V. Gaur, N. Gabyshev, A. Garmash, A. Giri, P. Goldenzweig, B. Golob, C. Hadjivasiliou, O. Hartbrich, K. Hayasaka, H. Hayashii, M. T. Hedges, W. S. Hou, C. L. Hsu, K. Inami, G. Inguglia, A. Ishikawa, R. Itoh, M. Iwasaki, Y. Iwasaki, W. W. Jacobs, S. Jia, Y. Jin, K. K. Joo, K. H. Kang, G. Karyan, T. Kawasaki, H. Kichimi, C. Kiesling, B. H. Kim, D. Y. Kim, K. T. Kim, S. H. Kim, Y. J. Kim, Y. K. Kim, T. D. Kimmel, K. Kinoshita, P. Kodyš, S. Korpar, D. Kotchetkov, P. KriŽan, R. Kroeger, P. Krokovny, T. Kuhr, R. Kumar, K. Kumara, A. Kuzmin, Y. J. Kwon, I. S. Lee, J. Y. Lee, S. C. Lee, L. K. Li, Y. B. Li, L. Li Gioi, J. Libby, Z. Liptak, D. Liventsev, T. Luo, C. Macqueen, M. Masuda, T. Matsuda, D. Matvienko, M. Merola, K. Miyabayashi, H. Miyata, R. Mizuk, G. B. Mohanty, S. Mohanty, T. Mori, R. Mussa, T. Nakano, M. Nakao, Z. Natkaniec, A. Natochii, M. Nayak, M. Niiyama, N. K. Nisar, S. Nishida, K. Ogawa, S. Ogawa, H. Ono, P. Pakhlov, G. Pakhlova, S. Pardi, H. Park, S. H. Park, S. Patra, S. Paul, T. K. Pedlar, R. Pestotnik, L. E. Piilonen, T. Podobnik, V. Popov, E. Prencipe, M. T. Prim, M. Ritter, N. Rout, G. Russo, D. Sahoo, Y. Sakai, S. Sandilya, A. Sangal, L. Santelj, V. Savinov, G. Schnell, J. Schueler, C. Schwanda, R. Seidl, Y. Seino, K. Senyo, M. E. Sevior, M. Shapkin, C. P. Shen, J. G. Shiu, B. Shwartz, E. Solovieva, M. Starič, Z. S. Stottler, M. Sumihama, K. Sumisawa, T. Sumiyoshi, W. Sutcliffe, M. Takizawa, U. Tamponi, F. Tenchini, K. Trabelsi, M. Uchida, S. Uehara, T. Uglov, Y. Unno, S. Uno, P. Urquijo, S. E. Vahsen, R. Van Tonder, G. Varner, A. Vinokurova, V. Vorobyev, A. Vossen, C. H. Wang, E. Wang, M. Z. Wang, P. Wang, S. Wehle, J. Wiechczynski, X. Xu, B. D. Yabsley, S. B. Yang, H. Ye, J. Yelton, J. H. Yin, C. Z. Yuan, Z. P. Zhang, V. Zhilich, V. Zhukova, V. Zhulanov

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

2 Citations (Scopus)

Abstract

We report results from a study of the spin and parity of Ξc(2970)+ using a 980 fb-1 data sample collected by the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e- collider. The decay angle distributions in the chain Ξc(2970)+→Ξc(2645)0π+→Ξc+π-π+ are analyzed to determine the spin of this charmed-strange baryon. The angular distributions strongly favor the Ξc(2970)+ spin J=1/2 over 3/2 or 5/2, under an assumption that the lowest partial wave dominates in the decay. We also measure the ratio of Ξc(2970)+ decay branching fractions R=B[Ξc(2970)+→Ξc(2645)0π+]/B[Ξc(2970)+→Ξc′0π+]=1.67±0.29(stat)-0.09+0.15(syst)±0.25(IS), where the last uncertainty is due to possible isospin-symmetry-breaking effects. This R value favors the spin-parity JP=1/2+ with the spin of the light-quark degrees of freedom sl=0. This is the first determination of the spin and parity of a charmed-strange baryon.

Original languageEnglish
Article numberL111101
JournalPhysical Review D
Volume103
Issue number11
DOIs
Publication statusPublished - 2021 Jun 1

ASJC Scopus subject areas

  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Fingerprint

Dive into the research topics of 'First determination of the spin and parity of the charmed-strange baryon Ξc (2970)+'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this