Abstract
We report new measurements of the branching fraction B(Ds+→ℓ+ν), where is either μ+ or τ+(→π+ν¯τ), based on 6.32 fb-1 of electron-positron annihilation data collected by the BESIII experiment at six center-of-mass energy points between 4.178 and 4.226 GeV. Simultaneously floating the Ds+→μ+νμ and Ds+→τ+ντ components yields B(Ds+→τ+ντ)=(5.21±0.25±0.17)×10-2, B(Ds+→μ+νμ)=(5.35±0.13±0.16)×10-3, and the ratio of decay widths R=Γ(Ds+→τ+ντ)Γ(Ds+→μ+νμ)=9.73-0.58+0.61±0.36, where the first uncertainties are statistical and the second systematic. No evidence of CP asymmetry is observed in the decay rates Ds±→μ±νμ and Ds±→τ±ντ: ACP(μ±ν)=(-1.2±2.5±1.0)% and ACP(τ±ν)=(+2.9±4.8±1.0)%. Constraining our measurement to the Standard Model expectation of lepton universality (R=9.75), we find the more precise results B(Ds+→τ+ντ)=(5.22±0.10±0.14)×10-2 and ACP(τ±ντ)=(-0.1±1.9±1.0)%. Combining our results with inputs external to our analysis, we determine the c→s¯ quark mixing matrix element, Ds+ decay constant, and ratio of the decay constants to be |Vcs|=0.973±0.009±0.014, fDs+=249.9±2.4±3.5 MeV, and fDs+/fD+=1.232±0.035, respectively.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 052009 |
| Journal | Physical Review D |
| Volume | 104 |
| Issue number | 5 |
| DOIs | |
| State | Published - Sep 1 2021 |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© 2021 authors. Published by the American Physical Society. Published by the American Physical Society under the terms of the "https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI. Funded by SCOAP3.
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In: Physical Review D, Vol. 104, No. 5, 052009, 01.09.2021.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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T1 - Measurement of the absolute branching fractions for purely leptonic Ds+ decays
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N1 - Publisher Copyright: © 2021 authors. Published by the American Physical Society. Published by the American Physical Society under the terms of the "https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI. Funded by SCOAP3.
PY - 2021/9/1
Y1 - 2021/9/1
N2 - We report new measurements of the branching fraction B(Ds+→ℓ+ν), where is either μ+ or τ+(→π+ν¯τ), based on 6.32 fb-1 of electron-positron annihilation data collected by the BESIII experiment at six center-of-mass energy points between 4.178 and 4.226 GeV. Simultaneously floating the Ds+→μ+νμ and Ds+→τ+ντ components yields B(Ds+→τ+ντ)=(5.21±0.25±0.17)×10-2, B(Ds+→μ+νμ)=(5.35±0.13±0.16)×10-3, and the ratio of decay widths R=Γ(Ds+→τ+ντ)Γ(Ds+→μ+νμ)=9.73-0.58+0.61±0.36, where the first uncertainties are statistical and the second systematic. No evidence of CP asymmetry is observed in the decay rates Ds±→μ±νμ and Ds±→τ±ντ: ACP(μ±ν)=(-1.2±2.5±1.0)% and ACP(τ±ν)=(+2.9±4.8±1.0)%. Constraining our measurement to the Standard Model expectation of lepton universality (R=9.75), we find the more precise results B(Ds+→τ+ντ)=(5.22±0.10±0.14)×10-2 and ACP(τ±ντ)=(-0.1±1.9±1.0)%. Combining our results with inputs external to our analysis, we determine the c→s¯ quark mixing matrix element, Ds+ decay constant, and ratio of the decay constants to be |Vcs|=0.973±0.009±0.014, fDs+=249.9±2.4±3.5 MeV, and fDs+/fD+=1.232±0.035, respectively.
AB - We report new measurements of the branching fraction B(Ds+→ℓ+ν), where is either μ+ or τ+(→π+ν¯τ), based on 6.32 fb-1 of electron-positron annihilation data collected by the BESIII experiment at six center-of-mass energy points between 4.178 and 4.226 GeV. Simultaneously floating the Ds+→μ+νμ and Ds+→τ+ντ components yields B(Ds+→τ+ντ)=(5.21±0.25±0.17)×10-2, B(Ds+→μ+νμ)=(5.35±0.13±0.16)×10-3, and the ratio of decay widths R=Γ(Ds+→τ+ντ)Γ(Ds+→μ+νμ)=9.73-0.58+0.61±0.36, where the first uncertainties are statistical and the second systematic. No evidence of CP asymmetry is observed in the decay rates Ds±→μ±νμ and Ds±→τ±ντ: ACP(μ±ν)=(-1.2±2.5±1.0)% and ACP(τ±ν)=(+2.9±4.8±1.0)%. Constraining our measurement to the Standard Model expectation of lepton universality (R=9.75), we find the more precise results B(Ds+→τ+ντ)=(5.22±0.10±0.14)×10-2 and ACP(τ±ντ)=(-0.1±1.9±1.0)%. Combining our results with inputs external to our analysis, we determine the c→s¯ quark mixing matrix element, Ds+ decay constant, and ratio of the decay constants to be |Vcs|=0.973±0.009±0.014, fDs+=249.9±2.4±3.5 MeV, and fDs+/fD+=1.232±0.035, respectively.
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U2 - 10.1103/PhysRevD.104.052009
DO - 10.1103/PhysRevD.104.052009
M3 - Article
AN - SCOPUS:85116451311
SN - 2470-0010
VL - 104
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
IS - 5
M1 - 052009
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