Measurement of the Absolute Branching Fraction of D_s^+ \to τ^+ ν_τ via τ^+ \to e^+ ν_e \barν_τ

Publikationstyp:
Zeitschriftenaufsatz
Metadaten:
Abstract
Using a dataset of 6.32 fb$^{-1}$ of $e^+ e^-$ annihilation data collected with the BESIII detector at center-of-mass energies between 4178 and 4226 MeV, we have measured the absolute branching fraction of the leptonic decay $D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}$ via $\tau^+ \to e^+ \nu_e \bar{\nu}_{\tau}$, and find $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}}=(5.27\pm0.10\pm0.12)\times10^{-2}$, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The precision is improved by a factor of 2 compared to the previous best measurement. Combining with $f_{D_s^+}$ from Lattice quantum chromodynamics calculations or the $|V_{cs}|$ from the CKMfitter group, we extract $|V_{cs}|=0.978\pm0.009\pm0.012$ and $f_{D_s^+}= (251.1\pm2.4\pm3.0)$ MeV, respectively. Combining our result with the world averages of $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}}$ and $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \mu^+ \nu_{\mu}}$, we obtain the ratio of the branching fractions $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}} / \mathcal{B}_{D_s^+ \to \mu^+ \nu_{\mu}} = 9.72\pm0.37$, which is consistent with the standard model prediction of lepton flavor universality.
Autoren
  • BESIII Collaboration
  • M Ablikim
  • MN Achasov
  • P Adlarson
  • S Ahmed
  • M Albrecht
  • R Aliberti
  • A Amoroso
  • MR An
  • Q An
  • XH Bai
  • Y Bai
  • O Bakina
  • R Baldini Ferroli
  • I Balossino
  • Y Ban
  • K Begzsuren
  • N Berger
  • M Bertani
  • D Bettoni
  • F Bianchi
  • J Bloms
  • A Bortone
  • I Boyko
  • RA Briere
  • H Cai
  • X Cai
  • A Calcaterra
  • GF Cao
  • N Cao
  • SA Cetin
  • JF Chang
  • WL Chang
  • G Chelkov
  • DY Chen
  • G Chen
  • HS Chen
  • ML Chen
  • SJ Chen
  • XR Chen
  • YB Chen
  • ZJ Chen
  • WS Cheng
  • G Cibinetto
  • F Cossio
  • XF Cui
  • HL Dai
  • XC Dai
  • A Dbeyssi
  • RE de Boer
  • D Dedovich
  • ZY Deng
  • A Denig
  • I Denysenko
  • M Destefanis
  • F DeMori
  • Y Ding
  • C Dong
  • J Dong
  • LY Dong
  • MY Dong
  • X Dong
  • SX Du
  • YL Fan
  • J Fang
  • SS Fang
  • Y Fang
  • R Farinelli
  • L Fava
  • F Feldbauer
  • G Felici
  • CQ Feng
  • JH Feng
  • M Fritsch
  • CD Fu
  • Y Gao
  • Y Gao
  • Y Gao
  • YG Gao
  • I Garzia
  • PT Ge
  • C Geng
  • EM Gersabeck
  • A Gilman
  • K Goetzen
  • L Gong
  • WX Gong
  • W Gradl
  • M Greco
  • LM Gu
  • MH Gu
  • S Gu
  • YT Gu
  • CY Guan
  • AQ Guo
  • LB Guo
  • RP Guo
  • YP Guo
  • A Guskov
  • TT Han
  • WY Han
  • XQ Hao
  • FA Harris
  • KL He
  • FH Heinsius
  • CH Heinz
  • T Held
  • YK Heng
  • C Herold
  • M Himmelreich
  • T Holtmann
  • GY Hou
  • YR Hou
  • ZL Hou
  • HM Hu
  • JF Hu
  • T Hu
  • Y Hu
  • GS Huang
  • LQ Huang
  • XT Huang
  • YP Huang
  • Z Huang
  • T Hussain
  • N Hüsken
  • W Ikegami Andersson
  • W Imoehl
  • M Irshad
  • S Jaeger
  • S Janchiv
  • Q Ji
  • QP Ji
  • XB Ji
  • XL Ji
  • YY Ji
  • HB Jiang
  • XS Jiang
  • JB Jiao
  • Z Jiao
  • S Jin
  • Y Jin
  • MQ Jing
  • T Johansson
  • N Kalantar-Nayestanaki
  • XS Kang
  • R Kappert
  • M Kavatsyuk
  • BC Ke
  • IK Keshk
  • A Khoukaz
  • P Kiese
  • R Kiuchi
  • R Kliemt
  • L Koch
  • OB Kolcu
  • B Kopf
  • M Kuemmel
  • M Kuessner
  • A Kupsc
  • MG Kurth
  • W Kühn
  • JJ Lane
  • JS Lange
  • P Larin
  • A Lavania
  • L Lavezzi
  • ZH Lei
  • H Leithoff
  • M Lellmann
  • T Lenz
  • C Li
  • CH Li
  • Cheng Li
  • DM Li
  • F Li
  • G Li
  • H Li
  • H Li
  • HB Li
  • HJ Li
  • JL Li
  • JQ Li
  • JS Li
  • Ke Li
  • LK Li
  • Lei Li
  • PR Li
  • SY Li
  • WD Li
  • WG Li
  • XH Li
  • XL Li
  • Xiaoyu Li
  • ZY Li
  • H Liang
  • H Liang
  • H Liang
  • YF Liang
  • YT Liang
  • GR Liao
  • LZ Liao
  • J Libby
  • CX Lin
  • BJ Liu
  • CX Liu
  • D Liu
  • FH Liu
  • Fang Liu
  • Feng Liu
  • HB Liu
  • HM Liu
  • Huanhuan Liu
  • Huihui Liu
  • JB Liu
  • JL Liu
  • JY Liu
  • K Liu
  • KY Liu
  • L Liu
  • MH Liu
  • PL Liu
  • Q Liu
  • Q Liu
  • SB Liu
  • Shuai Liu
  • T Liu
  • WM Liu
  • X Liu
  • Y Liu
  • YB Liu
  • ZA Liu
  • ZQ Liu
  • XC Lou
  • FX Lu
  • HJ Lu
  • JD Lu
  • JG Lu
  • XL Lu
  • Y Lu
  • YP Lu
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  • MX Luo
  • PW Luo
  • T Luo
  • XL Luo
  • XR Lyu
  • FC Ma
  • HL Ma
  • LL Ma
  • MM Ma
  • QM Ma
  • RQ Ma
  • RT Ma
  • XX Ma
  • XY Ma
  • FE Maas
  • M Maggiora
  • S Maldaner
  • S Malde
  • A Mangoni
  • YJ Mao
  • ZP Mao
  • S Marcello
  • ZX Meng
  • JG Messchendorp
  • G Mezzadri
  • TJ Min
  • RE Mitchell
  • XH Mo
  • YJ Mo
  • N Yu Muchnoi
  • H Muramatsu
  • S Nakhoul
  • Y Nefedov
  • F Nerling
  • IB Nikolaev
  • Z Ning
  • S Nisar
  • SL Olsen
  • Q Ouyang
  • S Pacetti
  • X Pan
  • Y Pan
  • A Pathak
  • P Patteri
  • M Pelizaeus
  • HP Peng
  • K Peters
  • J Pettersson
  • JL Ping
  • RG Ping
  • R Poling
  • V Prasad
  • H Qi
  • HR Qi
  • KH Qi
  • M Qi
  • TY Qi
  • S Qian
  • WB Qian
  • Z Qian
  • CF Qiao
  • LQ Qin
  • XP Qin
  • XS Qin
  • ZH Qin
  • JF Qiu
  • SQ Qu
  • KH Rashid
  • K Ravindran
  • CF Redmer
  • A Rivetti
  • V Rodin
  • M Rolo
  • G Rong
  • Ch Rosner
  • M Rump
  • HS Sang
  • A Sarantsev
  • Y Schelhaas
  • C Schnier
  • K Schoenning
  • M Scodeggio
  • DC Shan
  • W Shan
  • XY Shan
  • JF Shangguan
  • M Shao
  • CP Shen
  • HF Shen
  • PX Shen
  • XY Shen
  • HC Shi
  • RS Shi
  • X Shi
  • XD Shi
  • JJ Song
  • WM Song
  • YX Song
  • S Sosio
  • S Spataro
  • KX Su
  • PP Su
  • FF Sui
  • GX Sun
  • HK Sun
  • JF Sun
  • L Sun
  • SS Sun
  • T Sun
  • WY Sun
  • WY Sun
  • X Sun
  • YJ Sun
  • YK Sun
  • YZ Sun
  • ZT Sun
  • YH Tan
  • YX Tan
  • CJ Tang
  • GY Tang
  • J Tang
  • JX Teng
  • V Thoren
  • WH Tian
  • YT Tian
  • I Uman
  • B Wang
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  • LL Wang
  • M Wang
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  • Y Wang
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  • YF Wang
  • YQ Wang
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  • ZY Wang
  • Ziyi Wang
  • Zongyuan Wang
  • DH Wei
  • F Weidner
  • SP Wen
  • DJ White
  • U Wiedner
  • G Wilkinson
  • M Wolke
  • L Wollenberg
  • JF Wu
  • LH Wu
  • LJ Wu
  • X Wu
  • Z Wu
  • L Xia
  • H Xiao
  • SY Xiao
  • ZJ Xiao
  • XH Xie
  • YG Xie
  • YH Xie
  • TY Xing
  • GF Xu
  • QJ Xu
  • W Xu
  • XP Xu
  • YC Xu
  • F Yan
  • L Yan
  • WB Yan
  • WC Yan
  • Xu Yan
  • HJ Yang
  • HX Yang
  • L Yang
  • SL Yang
  • YX Yang
  • Yifan Yang
  • Zhi Yang
  • M Ye
  • MH Ye
  • JH Yin
  • ZY You
  • BX Yu
  • CX Yu
  • G Yu
  • JS Yu
  • T Yu
  • CZ Yuan
  • L Yuan
  • XQ Yuan
  • Y Yuan
  • ZY Yuan
  • CX Yue
  • A Yuncu
  • AA Zafar
  • Zeng
  • Y Zeng
  • AQ Zhang
  • BX Zhang
  • Guangyi Zhang
  • H Zhang
  • HH Zhang
  • HH Zhang
  • HY Zhang
  • JJ Zhang
  • JL Zhang
  • JQ Zhang
  • JW Zhang
  • JY Zhang
  • JZ Zhang
  • Jianyu Zhang
  • Jiawei Zhang
  • LM Zhang
  • LQ Zhang
  • Lei Zhang
  • S Zhang
  • SF Zhang
  • Shulei Zhang
  • XD Zhang
  • XY Zhang
  • Y Zhang
  • YH Zhang
  • YT Zhang
  • Yan Zhang
  • Yao Zhang
  • Yi Zhang
  • ZH Zhang
  • ZY Zhang
  • G Zhao
  • J Zhao
  • JY Zhao
  • JZ Zhao
  • Lei Zhao
  • Ling Zhao
  • MG Zhao
  • Q Zhao
  • SJ Zhao
  • YB Zhao
  • YX Zhao
  • ZG Zhao
  • A Zhemchugov
  • B Zheng
  • JP Zheng
  • Y Zheng
  • YH Zheng
  • B Zhong
  • C Zhong
  • LP Zhou
  • Q Zhou
  • X Zhou
  • XK Zhou
  • XR Zhou
  • XY Zhou
  • AN Zhu
  • J Zhu
  • K Zhu
  • KJ Zhu
  • SH Zhu
  • TJ Zhu
  • WJ Zhu
  • WJ Zhu
  • YC Zhu
  • ZA Zhu
  • BS Zou
  • JH Zou
Autoren-URL
http://arxiv.org/abs/2106.02218v2
Zeitschrift
Phys. Rev. Lett.
Schlüsselwörter
  • hep-ex
  • hep-ex
Notes
8 pages, 2 figures
Paginierung
171801
Datum der Veröffentlichung
2021
Herausgeber URL
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.171801
Datum der Datenerfassung
2021
Datum, an dem der Datensatz öffentlich gemacht wurde
2021
Titel
Measurement of the Absolute Branching Fraction of $D_s^+ \to τ^+ ν_τ$ via $τ^+ \to e^+ ν_e \barν_τ$
Ausgabe der Zeitschrift
127

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2106.02218v2.pdf

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Abstract
Using a dataset of 6.32 fb$^{-1}$ of $e^+ e^-$ annihilation data collected with the BESIII detector at center-of-mass energies between 4178 and 4226 MeV, we have measured the absolute branching fraction of the leptonic decay $D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}$ via $\tau^+ \to e^+ \nu_e \bar{\nu}_{\tau}$, and find $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}}=(5.27\pm0.10\pm0.12)\times10^{-2}$, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The precision is improved by a factor of 2 compared to the previous best measurement. Combining with $f_{D_s^+}$ from Lattice quantum chromodynamics calculations or the $|V_{cs}|$ from the CKMfitter group, we extract $|V_{cs}|=0.978\pm0.009\pm0.012$ and $f_{D_s^+}= (251.1\pm2.4\pm3.0)$ MeV, respectively. Combining our result with the world averages of $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}}$ and $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \mu^+ \nu_{\mu}}$, we obtain the ratio of the branching fractions $\mathcal{B}_{D_s^+ \to \tau^+ \nu_{\tau}} / \mathcal{B}_{D_s^+ \to \mu^+ \nu_{\mu}} = 9.72\pm0.37$, which is consistent with the standard model prediction of lepton flavor universality.
Autoren
  • BESIII Collaboration
  • M Ablikim
  • MN Achasov
  • P Adlarson
  • S Ahmed
  • M Albrecht
  • R Aliberti
  • A Amoroso
  • MR An
  • Q An
  • XH Bai
  • Y Bai
  • O Bakina
  • R Baldini Ferroli
  • I Balossino
  • Y Ban
  • K Begzsuren
  • N Berger
  • M Bertani
  • D Bettoni
  • F Bianchi
  • J Bloms
  • A Bortone
  • I Boyko
  • RA Briere
  • H Cai
  • X Cai
  • A Calcaterra
  • GF Cao
  • N Cao
  • SA Cetin
  • JF Chang
  • WL Chang
  • G Chelkov
  • DY Chen
  • G Chen
  • HS Chen
  • ML Chen
  • SJ Chen
  • XR Chen
  • YB Chen
  • ZJ Chen
  • WS Cheng
  • G Cibinetto
  • F Cossio
  • XF Cui
  • HL Dai
  • XC Dai
  • A Dbeyssi
  • RE de Boer
  • D Dedovich
  • ZY Deng
  • A Denig
  • I Denysenko
  • M Destefanis
  • F DeMori
  • Y Ding
  • C Dong
  • J Dong
  • LY Dong
  • MY Dong
  • X Dong
  • SX Du
  • YL Fan
  • J Fang
  • SS Fang
  • Y Fang
  • R Farinelli
  • L Fava
  • F Feldbauer
  • G Felici
  • CQ Feng
  • JH Feng
  • M Fritsch
  • CD Fu
  • Y Gao
  • Y Gao
  • Y Gao
  • YG Gao
  • I Garzia
  • PT Ge
  • C Geng
  • EM Gersabeck
  • A Gilman
  • K Goetzen
  • L Gong
  • WX Gong
  • W Gradl
  • M Greco
  • LM Gu
  • MH Gu
  • S Gu
  • YT Gu
  • CY Guan
  • AQ Guo
  • LB Guo
  • RP Guo
  • YP Guo
  • A Guskov
  • TT Han
  • WY Han
  • XQ Hao
  • FA Harris
  • KL He
  • FH Heinsius
  • CH Heinz
  • T Held
  • YK Heng
  • C Herold
  • M Himmelreich
  • T Holtmann
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  • YR Hou
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  • JF Hu
  • T Hu
  • Y Hu
  • GS Huang
  • LQ Huang
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  • YP Huang
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  • N Hüsken
  • W Ikegami Andersson
  • W Imoehl
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  • S Janchiv
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  • XL Ji
  • YY Ji
  • HB Jiang
  • XS Jiang
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  • Z Jiao
  • S Jin
  • Y Jin
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  • T Johansson
  • N Kalantar-Nayestanaki
  • XS Kang
  • R Kappert
  • M Kavatsyuk
  • BC Ke
  • IK Keshk
  • A Khoukaz
  • P Kiese
  • R Kiuchi
  • R Kliemt
  • L Koch
  • OB Kolcu
  • B Kopf
  • M Kuemmel
  • M Kuessner
  • A Kupsc
  • MG Kurth
  • W Kühn
  • JJ Lane
  • JS Lange
  • P Larin
  • A Lavania
  • L Lavezzi
  • ZH Lei
  • H Leithoff
  • M Lellmann
  • T Lenz
  • C Li
  • CH Li
  • Cheng Li
  • DM Li
  • F Li
  • G Li
  • H Li
  • H Li
  • HB Li
  • HJ Li
  • JL Li
  • JQ Li
  • JS Li
  • Ke Li
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  • Lei Li
  • PR Li
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  • WD Li
  • WG Li
  • XH Li
  • XL Li
  • Xiaoyu Li
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  • H Liang
  • H Liang
  • H Liang
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  • YT Liang
  • GR Liao
  • LZ Liao
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  • BJ Liu
  • CX Liu
  • D Liu
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  • Fang Liu
  • Feng Liu
  • HB Liu
  • HM Liu
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  • JB Liu
  • JL Liu
  • JY Liu
  • K Liu
  • KY Liu
  • L Liu
  • MH Liu
  • PL Liu
  • Q Liu
  • Q Liu
  • SB Liu
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  • WM Liu
  • X Liu
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  • YB Liu
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  • ZQ Liu
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  • JD Lu
  • JG Lu
  • XL Lu
  • Y Lu
  • YP Lu
  • CL Luo
  • MX Luo
  • PW Luo
  • T Luo
  • XL Luo
  • XR Lyu
  • FC Ma
  • HL Ma
  • LL Ma
  • MM Ma
  • QM Ma
  • RQ Ma
  • RT Ma
  • XX Ma
  • XY Ma
  • FE Maas
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  • Y Pan
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  • P Patteri
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  • J Pettersson
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  • RG Ping
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  • V Prasad
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  • HR Qi
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  • M Qi
  • TY Qi
  • S Qian
  • WB Qian
  • Z Qian
  • CF Qiao
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  • XP Qin
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  • ZH Qin
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  • Ch Rosner
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  • HS Sang
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  • K Schoenning
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  • W Shan
  • XY Shan
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  • M Shao
  • CP Shen
  • HF Shen
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  • XY Shen
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  • RS Shi
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  • Y Wang
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  • Z Wu
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  • YG Xie
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  • K Zhu
  • KJ Zhu
  • SH Zhu
  • TJ Zhu
  • WJ Zhu
  • WJ Zhu
  • YC Zhu
  • ZA Zhu
  • BS Zou
  • JH Zou
Autoren-URL
http://arxiv.org/abs/2106.02218v2
Zeitschrift
Phys. Rev. Lett.
Schlüsselwörter
  • hep-ex
  • hep-ex
Notes
8 pages, 2 figures
Paginierung
171801 - 171801
Datum der Veröffentlichung
2021
Herausgeber URL
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.171801
Datum der Datenerfassung
2022
Titel
Measurement of the Absolute Branching Fraction of D_s^+ \to τ^+ ν_τ via τ^+ \to e^+ ν_e \barν_τ
Ausgabe der Zeitschrift
127

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