pith. machine review for the scientific record. sign in

arxiv: 2509.23761 · v2 · submitted 2025-09-28 · ✦ hep-ex

Recognition: unknown

Observation of a threshold enhancement in the π^+π^- spectrum in psi(3686) rightarrow π⁺π⁻J/psi decays

BESIII Collaboration: M. Ablikim , M. N. Achasov , P. Adlarson , X. C. Ai , R. Aliberti , A. Amoroso , Q. An , Y. Bai
show 671 more authors
O. Bakina Y. Ban H.-R. Bao V. Batozskaya K. Begzsuren N. Berger M. Berlowski M. B. Bertani D. Bettoni F. Bianchi E. Bianco A. Bortone I. Boyko R. A. Briere A. Brueggemann H. Cai M. H. Cai X. Cai A. Calcaterra G. F. Cao N. Cao S. A. Cetin X. Y. Chai J. F. Chang T. T. Chang G. R. Che Y. Z. Che C. H. Chen Chao Chen G. Chen H. S. Chen H. Y. Chen M. L. Chen S. J. Chen S. M. Chen T. Chen X. R. Chen X. T. Chen X. Y. Chen Y. B. Chen Y. Q. Chen Z. K. Chen J. C. Cheng L. N. Cheng S. K. Choi X. Chu G. Cibinetto F. Cossio J. Cottee-Meldrum H. L. Dai J. P. Dai X. C. Dai A. Dbeyssi R. E. de Boer D. Dedovich C. Q. Deng Z. Y. Deng A. Denig I. Denisenko M. Destefanis F. De Mori X. X. Ding Y. Ding Y. X. Ding J. Dong L. Y. Dong M. Y. Dong X. Dong M. C. Du S. X. Du X. L. Du Y. Y. Duan Z. H. Duan P. Egorov G. F. Fan J. J. Fan Y. H. Fan J. Fang S. S. Fang W. X. Fang Y. Q. Fang L. Fava F. Feldbauer G. Felici C. Q. Feng J. H. Feng L. Feng Q. X. Feng Y. T. Feng M. Fritsch C. D. Fu J. L. Fu Y. W. Fu H. Gao Y. Gao Y. N. Gao Y. Y. Gao Z. Gao S. Garbolino I. Garzia L. Ge P. T. Ge Z. W. Ge C. Geng E. M. Gersabeck A. Gilman K. Goetzen J. D. Gong L. Gong W. X. Gong W. Gradl S. Gramigna M. Greco M. H. Gu C. Y. Guan A. Q. Guo J. N. Guo L. B. Guo M. J. Guo R. P. Guo X. Guo Y. P. Guo A. Guskov J. Gutierrez T. T. Han F. Hanisch K. D. Hao X. Q. Hao F. A. Harris C. Z. He K. L. He F. H. Heinsius C. H. Heinz Y. K. Heng C. Herold P. C. Hong G. Y. Hou X. T. Hou Y. R. Hou Z. L. Hou H. M. Hu J. F. Hu Q. P. Hu S. L. Hu T. Hu Y. Hu Z. M. Hu G. S. Huang K. X. Huang L. Q. Huang P. Huang X. T. Huang Y. P. Huang Y. S. Huang T. Hussain N. H\"usken N. in der Wiesche J. Jackson Q. Ji Q. P. Ji W. Ji X. B. Ji X. L. Ji X. Q. Jia Z. K. Jia D. Jiang H. B. Jiang P. C. Jiang S. J. Jiang X. S. Jiang Y. Jiang J. B. Jiao J. K. Jiao Z. Jiao S. Jin Y. Jin M. Q. Jing X. M. Jing T. Johansson S. Kabana N. Kalantar-Nayestanaki X. L. Kang X. S. Kang M. Kavatsyuk B. C. Ke V. Khachatryan A. Khoukaz O. B. Kolcu B. Kopf M. Kuessner X. Kui N. Kumar A. Kupsc W. K\"uhn Q. Lan W. N. Lan T. T. Lei M. Lellmann T. Lenz C. Li C. H. Li C. K. Li D. M. Li F. Li G. Li H. B. Li H. J. Li H. L. Li H. N. Li Hui Li J. R. Li J. S. Li J. W. Li K. Li K. L. Li L. J. Li Lei Li M. H. Li M. R. Li P. L. Li P. R. Li Q. M. Li Q. X. Li R. Li S. X. Li Shanshan Li T. Li T. Y. Li W. D. Li W. G. Li X. Li X. H. Li X. K. Li X. L. Li X. Y. Li X. Z. Li Y. Li Y. G. Li Y. P. Li Z. H. Li Z. J. Li Z. X. Li Z. Y. Li C. Liang H. Liang Y. F. Liang Y. T. Liang G. R. Liao L. B. Liao M. H. Liao Y. P. Liao J. Libby A. Limphirat D. X. Lin L. Q. Lin T. Lin B. J. Liu B. X. Liu C. X. Liu F. Liu F. H. Liu Feng Liu G. M. Liu H. Liu H. B. Liu H. H. Liu H. M. Liu Huihui Liu J. B. Liu J. J. Liu K. Liu K. Y. Liu Ke Liu L. Liu L. C. Liu Lu Liu M. H. Liu P. L. Liu Q. Liu S. B. Liu W. M. Liu W. T. Liu X. Liu X. K. Liu X. L. Liu X. Y. Liu Y. Liu Y. B. Liu Z. A. Liu Z. D. Liu Z. Q. Liu Z. Y. Liu X. C. Lou H. J. Lu J. G. Lu X. L. Lu Y. Lu Y. H. Lu Y. P. Lu Z. H. Lu C. L. Luo J. R. Luo J. S. Luo M. X. Luo T. Luo X. L. Luo Z. Y. Lv X. R. Lyu Y. F. Lyu Y. H. Lyu F. C. Ma H. L. Ma Heng Ma J. L. Ma L. L. Ma L. R. Ma Q. M. Ma R. Q. Ma R. Y. Ma T. Ma X. T. Ma X. Y. Ma Y. M. Ma F. E. Maas I. Mackay M. Maggiora S. Malde Q. A. Malik H. X. Mao Y. J. Mao Z. P. Mao S. Marcello A. Marshall F. M. Melendi Y. H. Meng Z. X. Meng G. Mezzadri H. Miao T. J. Min R. E. Mitchell X. H. Mo B. Moses N. Yu. Muchnoi J. Muskalla Y. Nefedov F. Nerling Z. Ning S. Nisar W. D. Niu Y. Niu C. Normand S. L. Olsen Q. Ouyang S. Pacetti X. Pan Y. Pan A. Pathak Y. P. Pei M. Pelizaeus H. P. Peng X. J. Peng K. Peters K. Petridis J. L. Ping R. G. Ping S. Plura V. Prasad F. Z. Qi H. R. Qi M. Qi S. Qian W. B. Qian C. F. Qiao J. H. Qiao J. J. Qin J. L. Qin L. Q. Qin L. Y. Qin P. B. Qin X. P. Qin X. S. Qin Z. H. Qin J. F. Qiu Z. H. Qu J. Rademacker C. F. Redmer A. Rivetti M. Rolo G. Rong S. S. Rong F. Rosini Ch. Rosner M. Q. Ruan N. Salone A. Sarantsev Y. Schelhaas K. Schoenning M. Scodeggio W. Shan X. Y. Shan Z. J. Shang J. F. Shangguan L. G. Shao M. Shao C. P. Shen H. F. Shen W. H. Shen X. Y. Shen B. A. Shi H. Shi J. L. Shi J. Y. Shi S. Y. Shi X. Shi H. L. Song J. J. Song M. H. Song T. Z. Song W. M. Song Y. X. Song Zirong Song S. Sosio S. Spataro S Stansilaus F. Stieler S. S Su G. B. Sun G. X. Sun H. Sun H. K. Sun J. F. Sun K. Sun L. Sun R. Sun S. S. Sun T. Sun Y. C. Sun Y. H. Sun Y. J. Sun Y. Z. Sun Z. Q. Sun Z. T. Sun C. J. Tang G. Y. Tang J. Tang J. J. Tang L. F. Tang Y. A. Tang L. Y. Tao M. Tat J. X. Teng J. Y. Tian W. H. Tian Y. Tian Z. F. Tian I. Uman B. Wang Bo Wang C. Wang Cong Wang D. Y. Wang H. J. Wang J. Wang J. J. Wang J. P. Wang K. Wang L. L. Wang L. W. Wang M. Wang N. Y. Wang S. Wang T. Wang T. J. Wang W. Wang W. P. Wang X. Wang X. F. Wang X. L. Wang X. N. Wang Xin Wang Y. Wang Y. D. Wang Y. F. Wang Y. H. Wang Y. J. Wang Y. L. Wang Y. N. Wang Yaqian Wang Yi Wang Yuan Wang Z. Wang Z. L. Wang Z. Q. Wang Z. Y. Wang Ziyi Wang D. Wei D. H. Wei H. R. Wei F. Weidner S. P. Wen U. Wiedner G. Wilkinson M. Wolke J. F. Wu L. H. Wu L. J. Wu Lianjie Wu S. G. Wu S. M. Wu X. Wu Y. J. Wu Z. Wu L. Xia B. H. Xiang D. Xiao G. Y. Xiao H. Xiao Y. L. Xiao Z. J. Xiao C. Xie K. J. Xie Y. Xie Y. G. Xie Y. H. Xie Z. P. Xie T. Y. Xing C. J. Xu G. F. Xu H. Y. Xu M. Xu Q. J. Xu Q. N. Xu T. D. Xu X. P. Xu Y. Xu Y. C. Xu Z. S. Xu F. Yan L. Yan W. B. Yan W. C. Yan W. H. Yan W. P. Yan X. Q. Yan H. J. Yang H. L. Yang H. X. Yang J. H. Yang R. J. Yang Y. Yang Y. H. Yang Y. Q. Yang Y. Z. Yang Z. P. Yao M. Ye M. H. Ye Z. J. Ye Junhao Yin Z. Y. You B. X. Yu C. X. Yu G. Yu J. S. Yu L. W. Yu T. Yu X. D. Yu Y. C. Yu C. Z. Yuan H. Yuan J. Yuan L. Yuan M. K. Yuan S. H. Yuan Y. Yuan C. X. Yue Ying Yue A. A. Zafar F. R. Zeng S. H. Zeng X. Zeng Y. J. Zeng Y. C. Zhai Y. H. Zhan Shunan Zhang B. L. Zhang B. X. Zhang D. H. Zhang G. Y. Zhang H. Zhang H. C. Zhang H. H. Zhang H. Q. Zhang H. R. Zhang H. Y. Zhang J. Zhang J. J. Zhang J. L. Zhang J. Q. Zhang J. S. Zhang J. W. Zhang J. X. Zhang J. Y. Zhang J. Z. Zhang Jianyu Zhang L. M. Zhang Lei Zhang N. Zhang P. Zhang Q. Zhang Q. Y. Zhang R. Y. Zhang S. H. Zhang Shulei Zhang X. M. Zhang X. Y. Zhang Y. Zhang Y. T. Zhang Y. H. Zhang Y. P. Zhang Z. D. Zhang Z. H. Zhang Z. L. Zhang Z. X. Zhang Z. Y. Zhang Z. Z. Zhang Zh. Zh. Zhang G. Zhao J. Y. Zhao J. Z. Zhao L. Zhao M. G. Zhao S. J. Zhao Y. B. Zhao Y. L. Zhao Y. X. Zhao Z. G. Zhao A. Zhemchugov B. Zheng B. M. Zheng J. P. Zheng W. J. Zheng X. R. Zheng Y. H. Zheng B. Zhong C. Zhong H. Zhou J. Q. Zhou S. Zhou X. Zhou X. K. Zhou X. R. Zhou X. Y. Zhou Y. X. Zhou Y. Z. Zhou A. N. Zhu J. Zhu K. Zhu K. J. Zhu K. S. Zhu L. Zhu L. X. Zhu S. H. Zhu T. J. Zhu W. D. Zhu W. J. Zhu W. Z. Zhu Y. C. Zhu Z. A. Zhu X. Y. Zhuang J. H. Zou J. Zu
Authors on Pith no claims yet
classification ✦ hep-ex
keywords massspectrumthresholdchiralchptdatadecaysenhancement
0
0 comments X
read the original abstract

Based on the $(2712.4\pm14.4)\times 10^{6}$ $\psi(3686)$ events collected with the BESIII detector, we present a high-precision study of the $\pi^+\pi^-$ mass spectrum in $\psi(3686)\rightarrow\pi^{+}\pi^{-}J/\psi$ decays. A clear resonance like structure is observed near the $\pi^+\pi^-$ mass threshold for the first time. A fit with a Breit-Wigner function yields a mass of $285.6\pm 2.5~{\rm MeV}/c^2$ and a width of $16.3\pm 0.9~{\rm MeV}$ with a statistical significance exceeding 10$\sigma$. To interpret the data, we incorporate final state interactions (FSI) within two theoretical frameworks: chiral perturbation theory (ChPT) and QCD multipole expansion (QCDME). ChPT describes the spectrum above 0.3 GeV/$c^2$ but fails to reproduce the threshold enhancement. In contrast, the QCDME model assuming the $\psi(3686)$ is an admixture of S and D wave charmonium reproduces the data well. The pronounced dip near 0.3 GeV/$c^2$ offers new insight into the interplay between chiral dynamics and low-energy QCD.

This paper has not been read by Pith yet.

discussion (0)

Sign in with ORCID, Apple, or X to comment. Anyone can read and Pith papers without signing in.