Observation of a charged charmoniumlike structure in e+e- to pi+pi-J/psi at sqrt{s}=4.26 GeV

BESIII Collaboration: M. Ablikim , M. N. Achasov , X. C. Ai , O. Albayrak , D. J. Ambrose , F. F. An , Q. An , J. Z. Bai

show 361 more authors

R. Baldini Ferroli Y. Ban J. Becker J. V. Bennett M. Bertani J. M. Bian E. Boger O. Bondarenko I. Boyko R. A. Briere V. Bytev H. Cai X. Cai O. Cakir A. Calcaterra G. F. Cao S. A. Cetin J. F. Chang G. Chelkov G. Chen H. S. Chen J. C. Chen M. L. Chen S. J. Chen X. Chen Y. B. Chen H. P. Cheng Y. P. Chu D. Cronin-Hennessy H. L. Dai J. P. Dai D. Dedovich Z. Y. Deng A. Denig I. Denysenko M. Destefanis W. M. Ding Y. Ding L. Y. Dong M. Y. Dong S. X. Du J. Fang S. S. Fang L. Fava C. Q. Feng P. Friedel C. D. Fu J. L. Fu O. Fuks Q. Gao Y. Gao C. Geng K. Goetzen W. X. Gong W. Gradl M. Greco M. H. Gu Y. T. Gu Y. H. Guan A. Q. Guo L. B. Guo T. Guo Y. P. Guo Y. L. Han F. A. Harris K. L. He M. He Z. Y. He T. Held Y. K. Heng Z. L. Hou C. Hu H. M. Hu J. F. Hu T. Hu G. M. Huang G. S. Huang J. S. Huang L. Huang X. T. Huang Y. Huang Y. P. Huang T. Hussain C. S. Ji Q. Ji Q. P. Ji X. B. Ji X. L. Ji L. L. Jiang X. S. Jiang J. B. Jiao Z. Jiao D. P. Jin S. Jin F. F. Jing N. Kalantar-Nayestanaki M. Kavatsyuk B. Kopf M. Kornicer W. K\"uhn W. Lai J. S. Lange M. Lara P. Larin M. Leyhe C. H. Li Cheng Li Cui Li D. M. Li F. Li G. Li H. B. Li J. C. Li K. Li Lei Li Q. J. Li S. L. Li W. D. Li W. G. Li X. L. Li X. N. Li X. Q. Li X. R. Li Z. B. Li H. Liang Y. F. Liang Y. T. Liang G. R. Liao X. T. Liao D. Lin B. J. Liu C. L. Liu C. X. Liu F. H. Liu Fang Liu Feng Liu H. Liu H. B. Liu H. H. Liu H. M. Liu H. W. Liu J. P. Liu K. Liu K. Y. Liu Kai Liu P. L. Liu Q. Liu S. B. Liu X. Liu Y. B. Liu Z. A. Liu Zhiqiang Liu Zhiqing Liu H. Loehner X. C. Lou G. R. Lu H. J. Lu J. G. Lu Q. W. Lu X. R. Lu Y. P. Lu C. L. Luo M. X. Luo T. Luo X. L. Luo M. Lv C. L. Ma F. C. Ma H. L. Ma Q. M. Ma S. Ma T. Ma X. Y. Ma F. E. Maas M. Maggiora Q. A. Malik Y. J. Mao Z. P. Mao J. G. Messchendorp J. Min T. J. Min R. E. Mitchell X. H. Mo Y. J. Mo H. Moeini C. Morales Morales K. Moriya N. Yu. Muchnoi H. Muramatsu Y. Nefedov C. Nicholson I. B. Nikolaev Z. Ning S. L. Olsen Q. Ouyang S. Pacetti J. W. Park M. Pelizaeus H. P. Peng K. Peters J. L. Ping R. G. Ping R. Poling E. Prencipe M. Qi S. Qian C. F. Qiao L. Q. Qin X. S. Qin Y. Qin Z. H. Qin J. F. Qiu K. H. Rashid G. Rong X. D. Ruan A. Sarantsev B. D. Schaefer M. Shao C. P. Shen X. Y. Shen H. Y. Sheng M. R. Shepherd W. M. Song X. Y. Song S. Spataro B. Spruck D. H. Sun G. X. Sun J. F. Sun S. S. Sun Y. J. Sun Y. Z. Sun Z. J. Sun Z. T. Sun C. J. Tang X. Tang I. Tapan E. H. Thorndike D. Toth M. Ullrich I. Uman G. S. Varner B. Q. Wang D. Wang D. Y. Wang K. Wang L. L. Wang L. S. Wang M. Wang P. Wang P. L. Wang Q. J. Wang S. G. Wang X. F. Wang X. L. Wang Y. D. Wang Y. F. Wang Y. Q. Wang Z. Wang Z. G. Wang Z. Y. Wang D. H. Wei J. B. Wei P. Weidenkaff Q. G. Wen S. P. Wen M. Werner U. Wiedner L. H. Wu N. Wu S. X. Wu W. Wu Z. Wu L. G. Xia Y. X Xia Z. J. Xiao Y. G. Xie Q. L. Xiu G. F. Xu G. M. Xu Q. J. Xu Q. N. Xu X. P. Xu Z. R. Xu F. Xue Z. Xue L. Yan W. B. Yan Y. H. Yan H. X. Yang Y. Yang Y. X. Yang H. Ye M. Ye M. H. Ye B. X. Yu C. X. Yu H. W. Yu J. S. Yu S. P. Yu C. Z. Yuan Y. Yuan A. A. Zafar A. Zallo S. L. Zang Y. Zeng B. X. Zhang B. Y. Zhang C. Zhang C. C. Zhang D. H. Zhang H. H. Zhang H. Y. Zhang J. Q. Zhang J. W. Zhang J. Y. Zhang J. Z. Zhang Lili Zhang R. Zhang S. H. Zhang X. J. Zhang X. Y. Zhang Y. Zhang Y. H. Zhang Z. P. Zhang Z. Y. Zhang Zhenghao Zhang G. Zhao H. S. Zhao J. W. Zhao K. X. Zhao Lei Zhao Ling Zhao M. G. Zhao Q. Zhao S. J. Zhao T. C. Zhao X. H. Zhao Y. B. Zhao Z. G. Zhao A. Zhemchugov B. Zheng J. P. Zheng Y. H. Zheng B. Zhong L. Zhou X. Zhou X. K. Zhou X. R. Zhou C. Zhu K. Zhu K. J. Zhu S. H. Zhu X. L. Zhu Y. C. Zhu Y. M. Zhu Y. S. Zhu Z. A. Zhu J. Zhuang B. S. Zou J. H. Zou

Authors on Pith no claims yet

classification ✦ hep-ex hep-ph

keywords pi-jmassmeasuredproductionsigmaspectrumstructurearound

0 comments

read the original abstract

We study the process e+e- to pi+pi-J/psi at a center-of-mass energy of 4.260 GeV using a 525 pb^{-1} data sample collected with the BESIII detector operating at the Beijing Electron Positron Collider. The Born cross section is measured to be (62.9\pm 1.9\pm 3.7) pb, consistent with the production of the Y(4260). We observe a structure at around 3.9 GeV/c^2 in the \pi^\pm J/psi mass spectrum, which we refer to as the Z_c(3900). If interpreted as a new particle, it is unusual in that it carries an electric charge and couples to charmonium. A fit to the \pi^\pm J/psi invariant mass spectrum, neglecting interference, results in a mass of (3899.0\pm 3.6\pm 4.9) MeV/c^2 and a width of (46\pm 10\pm 20) MeV. Its production ratio is measured to be R=\frac{\sigma(e+e- to \pi^\pm Z_c(3900)^\mp to pi+pi-J/psi))} {\sigma(e+e- to pi+pi-J/psi)}=(21.5\pm 3.3\pm 7.5)%. In all measurements the first errors are statistical and the second are systematic.

This paper has not been read by Pith yet.

discussion (0)

Forward citations

Cited by 4 Pith papers

Reviewed papers in the Pith corpus that reference this work. Sorted by Pith novelty score.

Analysis of the $D_0^*(2300)$ resonance from lattice QCD under chiral symmetry
hep-ph 2026-04 unverdicted novelty 7.0

Chiral symmetry corrections in lattice QCD fits shift the D0*(2300) resonance pole closer to the Dπ threshold and reduce its width, while coupled channels produce a two-pole structure.
Determination of the $Z_c(3900)$ and the $Z_{cs}(3985)$ states from joint analysis of experimental and lattice data
hep-ph 2026-04 unverdicted novelty 5.0

Joint analysis of experimental and lattice data confirms Z_c(3900) and Z_cs(3985) as SU(3) flavor partners with pole masses (3879.6 ± 4.8) MeV and (3976.9 ± 5.1) MeV, half-widths (32.2 ± 4.7) MeV and (28.8 ± 5.9) MeV,...
Coupled-channel study of the three-body $DDK$ and $D^{*}D^{*}K$
hep-ph 2026-04 unverdicted novelty 5.0

The DDK system supports a deeply bound compact state across wide parameters and possibly a shallow three-body halo state near the D-DK threshold, with negligible D*D*K coupling and no resonances.
$D\bar{D}^\ast$-$\pi J/\psi$ scatterings of coupled channels for $Z_c(3900)$ channel
hep-ph 2026-04 unverdicted novelty 4.0

Quark-exchange interactions at short distances dominate the coupled-channel scattering amplitudes for Zc(3900) over meson exchanges in an effective hadron-quark model.