Measurement of branching fractions and search for $CP$ violation in $D^{0}\to\pi^{+}\pi^{-}\eta$, $D^{0}\to K^{+}K^{-}\eta$, and $D^{0}\to\phi\eta$ at Belle

Li, L. K.; Behera, P.; Watanuki, S.; Bračko, M.; Liventsev, D.; Epifanov, D.; Takizawa, M.; Ye, H.; Chekelian, V.; Masuda, M.; Babu, V.; Al Said, S.; Cunliffe, S.; Hayasaka, K.; Tanida, K.; Das, S.; Won, E.; Matvienko, D.; Park, S.-H.; Kim, Y.-K.; Browder, T. E.; De Pietro, G.; Rout, N.; Kang, K. H.; Cheon, B. G.; Sumiyoshi, T.; Branchini, P.; Schwartz, A. J.; Bobrov, A.; Podobnik, T.; Mohanty, G. B.; Cho, K.; Wang, P.; Zhukova, V.; Giri, A.; Waheed, E.; Golob, B.; Ishikawa, A.; Iwasaki, M.; Hadjivasiliou, C.; Bozek, A.; Biswal, J.; Kim, D. Y.; Libby, J.; Merola, M.; Inami, K.; Sumihama, M.; Kim, K.-H.; Santelj, L.; Garg, R.; Konno, T.; Pestotnik, R.; Wang, C. H.; Sahoo, D.; Kumar, M.; Prim, M. T.; Uglov, T.; Guan, Y.; Yan, W. B.; Sakai, Y.; Korpar, S.; Sokolov, A.; Fulsom, B. G.; Oskin, P.; De Nardo, G.; Nishimura, K.; Bennett, J.; Aushev, T.; Popov, V.; Cho, S.-J.; Karyan, G.; Kim, C. H.; Bonvicini, G.; Mizuk, R.; Di Capua, F.; Solovieva, E.; Kodyš, P.; Varner, G.; Gu, T.; Natkaniec, Z.; Aulchenko, V.; Yabsley, B. D.; Yusa, Y.; Kinoshita, K.; Nayak, L.; Uno, S.; Ono, H.; Atmacan, H.; Adachi, I.; Natochii, A.; Tenchini, F.; Senyo, K.; Gaur, V.; Shapkin, M.; Choi, Y.; Prencipe, E.; Yelton, J.; Mori, T.; Červenkov, D.; Chang, P.; Kwon, Y.-J.; Asner, D. M.; Jin, Y.; Ferber, T.; Nayak, M.; Russo, G.; Van Tonder, R.; Hou, W.-S.; Niiyama, M.; Yin, J. H.; Lee, S. C.; Eidelman, S.; Vahsen, S. E.; Doležal, Z.; Križan, P.; Laurenza, M.; Kroeger, R.; Ayad, R.; Nakao, M.; Schwanda, C.; Stottler, Z. S.; Aihara, H.; Goldenzweig, P.; Kim, S. H.; Sanuki, T.; Wang, M.-Z.; Metzner, F.; Bilka, T.; Vinokurova, A.; Chen, A.; Jia, S.; Budano, A.; Lieret, K.; Chang, M.-C.; Starič, M.; Nisar, N. K.; Krokovny, P.; Uno, K.; Chilikin, K.; Pakhlov, P.; Chen, Y. Q.; Cho, H. E.; Paul, S.; Dash, N.; Li, C. H.; Pardi, S.; Campajola, M.; Halder, S.; Piilonen, L. E.; Dhamija, R.; Seino, Y.; Zhilich, V.; Zhang, Z. P.; Kovalenko, E.; Kumara, K.; Kuhr, T.; Miyabayashi, K.; Cinabro, D.; Bahinipati, S.; Unno, Y.; Choi, S.-K.; Wang, X. L.; Iwasaki, Y.; Schnell, G.; Sangal, A.; Korobov, A.; Jacobs, W. W.; Shen, C. P.; Savinov, V.; Shiu, J.-G.; Kuzmin, A.; Passeri, A.; Graziani, E.; Dong, T. V.; Pakhlova, G.; Belle Collaboration; Nishida, S.; Sandilya, S.; Shwartz, B.; Jang, E.-J.; Pedlar, T. K.; Joo, K. K.; Choudhury, S.; Sharma, C.; Lalwani, K.; Kiesling, C.; Li Gioi, L.; Yang, S. B.; Bessner, M.; Uchida, M.

TY  - EJOUR
AU  - Li, L. K.
AU  - Schwartz, A. J.
AU  - Kinoshita, K.
AU  - Adachi, I.
AU  - Aihara, H.
AU  - Al Said, S.
AU  - Asner, D. M.
AU  - Atmacan, H.
AU  - Aulchenko, V.
AU  - Aushev, T.
AU  - Ayad, R.
AU  - Babu, V.
AU  - Bahinipati, S.
AU  - Behera, P.
AU  - Bennett, J.
AU  - Bessner, M.
AU  - Bilka, T.
AU  - Biswal, J.
AU  - Bobrov, A.
AU  - Bonvicini, G.
AU  - Bozek, A.
AU  - Bračko, M.
AU  - Branchini, P.
AU  - Browder, T. E.
AU  - Budano, A.
AU  - Campajola, M.
AU  - Červenkov, D.
AU  - Chang, M.-C.
AU  - Chang, P.
AU  - Chekelian, V.
AU  - Chen, A.
AU  - Chen, Y. Q.
AU  - Cheon, B. G.
AU  - Chilikin, K.
AU  - Cho, H. E.
AU  - Cho, K.
AU  - Cho, S.-J.
AU  - Choi, S.-K.
AU  - Choi, Y.
AU  - Choudhury, S.
AU  - Cinabro, D.
AU  - Cunliffe, S.
AU  - Das, S.
AU  - Dash, N.
AU  - De Nardo, G.
AU  - De Pietro, G.
AU  - Dhamija, R.
AU  - Di Capua, F.
AU  - Doležal, Z.
AU  - Dong, T. V.
AU  - Eidelman, S.
AU  - Epifanov, D.
AU  - Ferber, T.
AU  - Fulsom, B. G.
AU  - Garg, R.
AU  - Gaur, V.
AU  - Giri, A.
AU  - Goldenzweig, P.
AU  - Golob, B.
AU  - Graziani, E.
AU  - Gu, T.
AU  - Guan, Y.
AU  - Hadjivasiliou, C.
AU  - Halder, S.
AU  - Hayasaka, K.
AU  - Hou, W.-S.
AU  - Inami, K.
AU  - Ishikawa, A.
AU  - Iwasaki, M.
AU  - Iwasaki, Y.
AU  - Jacobs, W. W.
AU  - Jang, E.-J.
AU  - Jia, S.
AU  - Jin, Y.
AU  - Joo, K. K.
AU  - Kang, K. H.
AU  - Karyan, G.
AU  - Kiesling, C.
AU  - Kim, C. H.
AU  - Kim, D. Y.
AU  - Kim, K.-H.
AU  - Kim, S. H.
AU  - Kim, Y.-K.
AU  - Kodyš, P.
AU  - Konno, T.
AU  - Korobov, A.
AU  - Korpar, S.
AU  - Kovalenko, E.
AU  - Križan, P.
AU  - Kroeger, R.
AU  - Krokovny, P.
AU  - Kuhr, T.
AU  - Kumar, M.
AU  - Kumara, K.
AU  - Kuzmin, A.
AU  - Kwon, Y.-J.
AU  - Lalwani, K.
AU  - Laurenza, M.
AU  - Lee, S. C.
AU  - Li, C. H.
AU  - Li Gioi, L.
AU  - Libby, J.
AU  - Lieret, K.
AU  - Liventsev, D.
AU  - Masuda, M.
AU  - Matvienko, D.
AU  - Merola, M.
AU  - Metzner, F.
AU  - Miyabayashi, K.
AU  - Mizuk, R.
AU  - Mohanty, G. B.
AU  - Mori, T.
AU  - Nakao, M.
AU  - Natkaniec, Z.
AU  - Natochii, A.
AU  - Nayak, L.
AU  - Nayak, M.
AU  - Niiyama, M.
AU  - Nisar, N. K.
AU  - Nishida, S.
AU  - Nishimura, K.
AU  - Ono, H.
AU  - Oskin, P.
AU  - Pakhlov, P.
AU  - Pakhlova, G.
AU  - Pardi, S.
AU  - Park, S.-H.
AU  - Passeri, A.
AU  - Paul, S.
AU  - Pedlar, T. K.
AU  - Pestotnik, R.
AU  - Piilonen, L. E.
AU  - Podobnik, T.
AU  - Popov, V.
AU  - Prencipe, E.
AU  - Prim, M. T.
AU  - Rout, N.
AU  - Russo, G.
AU  - Sahoo, D.
AU  - Sakai, Y.
AU  - Sandilya, S.
AU  - Sangal, A.
AU  - Santelj, L.
AU  - Sanuki, T.
AU  - Savinov, V.
AU  - Schnell, G.
AU  - Schwanda, C.
AU  - Seino, Y.
AU  - Senyo, K.
AU  - Shapkin, M.
AU  - Sharma, C.
AU  - Shen, C. P.
AU  - Shiu, J.-G.
AU  - Shwartz, B.
AU  - Sokolov, A.
AU  - Solovieva, E.
AU  - Starič, M.
AU  - Stottler, Z. S.
AU  - Sumihama, M.
AU  - Sumiyoshi, T.
AU  - Takizawa, M.
AU  - Tanida, K.
AU  - Tenchini, F.
AU  - Uchida, M.
AU  - Uglov, T.
AU  - Unno, Y.
AU  - Uno, K.
AU  - Uno, S.
AU  - Vahsen, S. E.
AU  - Van Tonder, R.
AU  - Varner, G.
AU  - Vinokurova, A.
AU  - Waheed, E.
AU  - Wang, C. H.
AU  - Wang, M.-Z.
AU  - Wang, P.
AU  - Wang, X. L.
AU  - Watanuki, S.
AU  - Won, E.
AU  - Yabsley, B. D.
AU  - Yan, W. B.
AU  - Yang, S. B.
AU  - Ye, H.
AU  - Yelton, J.
AU  - Yin, J. H.
AU  - Yusa, Y.
AU  - Zhang, Z. P.
AU  - Zhilich, V.
AU  - Zhukova, V.
TI  - Measurement of branching fractions and search for CP violation in D<sup>0</sup>→π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>η, D<sup>0</sup>→ K<sup>+</sup>K<sup>−</sup>η, and D<sup>0</sup>→ϕη at Belle
IS  - KEK Preprint 2021-8
M1  - PUBDB-2021-04651
M1  - KEK Preprint 2021-8
M1  - Belle Preprint 2021-11
M1  - UCHEP-21-03
M1  - arXiv:2106.04286
M1  - KEK Preprint 2021-8
M1  - Belle Preprint 2021-11
M1  - UCHEP-21-03
N1  - 21 pages, 7 figures, 13.09.2021
AB  - We measure the branching fractions and CP asymmetries for the singly Cabibbo-suppressed decays D<sup>0</sup> → π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>η, D<sup>0</sup> → K<sup>+</sup>K<sup>−</sup>η, and D<sup>0</sup> → ϕη, using 980 fb<sup>−1</sup> of data from the Belle experiment at the KEKB e<sup>+</sup>e<sup>−</sup> collider. We obtain  
AB  - <table class="tabular">
AB  - <tr><td align="center"><table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"><tr><td nowrap="nowrap" align="center">
AB  - <i>B</i>(D<sup>0</sup>→ π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>η)=[1.22±0.02(stat)±0.02(syst)±0.03(<i>B</i><sub>ref</sub>)]×10<sup>−3</sup>,</td></tr></table></td></tr>
AB  - <tr><td align="center"><table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"><tr><td nowrap="nowrap" align="center">
AB  - <i>B</i>(D<sup>0</sup>→ K<sup>+</sup>K<sup>−</sup>η)=[1.80<sub>−0.06</sub><sup>+0.07</sup>(stat)±0.04(syst)±0.05(<i>B</i><sub>ref</sub>)]×10<sup>−4</sup>,</td></tr></table></td></tr>
AB  - <tr><td align="center"><table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"><tr><td nowrap="nowrap" align="center">
AB  - <i>B</i>(D<sup>0</sup>→ ϕη)=[1.84±0.09(stat)±0.06(syst)±0.05(<i>B</i><sub>ref</sub>)]×10<sup>−4</sup>,</td></tr></table></td></tr></table>
AB  -  where the third uncertainty ( <i>B</i> <sub>ref</sub>) is from the uncertainty in the branching fraction of the reference mode D<sup>0</sup> → K<sup>−</sup>π<sup>+</sup>η. The color-suppressed decay D<sup>0</sup> → ϕη is observed for the first time, with very high significance. The results for the CP asymmetries are  
AB  - <table class="tabular">
AB  - <tr><td align="center"><table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"><tr><td nowrap="nowrap" align="center">
AB  - A<sub>CP</sub>(D<sup>0</sup> π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>η)=[0.9±1.2(stat)±0.5(syst)]%,</td></tr></table></td></tr>
AB  - <tr><td align="center"><table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"><tr><td nowrap="nowrap" align="center">
AB  - A<sub>CP</sub>(D<sup>0</sup>→ K<sup>+</sup>K<sup>−</sup>η)=[−1.4±3.3(stat)±1.1(syst)]%,</td></tr></table></td></tr>
AB  - <tr><td align="center"><table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"><tr><td nowrap="nowrap" align="center">
AB  -  ACP (D<sup>0</sup>→ ϕη)=[−1.9±4.4(stat)±0.6(syst)]%.</td></tr></table></td></tr></table>
AB  -  The results for D<sup>0</sup> → π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>η are a significant improvement over previous results. The branching fraction and A<sub>CP</sub> results for D<sup>0</sup> → K<sup>+</sup>K<sup>−</sup>η, and the ACP result for D<sup>0</sup> → ϕη, are the first such measurements. No evidence for CP violation is found in any of these decays.[graphic not available: see fulltext]
KW  - electron positron: annihilation (INSPIRE)
KW  - electron positron: colliding beams (INSPIRE)
KW  - D0: hadronic decay (INSPIRE)
KW  - eta (INSPIRE)
KW  - Phi(1020) (INSPIRE)
KW  - pi+ (INSPIRE)
KW  - pi- (INSPIRE)
KW  - asymmetry: CP (INSPIRE)
KW  - CP: violation (INSPIRE)
KW  - D0: branching ratio: measured (INSPIRE)
KW  - BELLE (INSPIRE)
KW  - KEK-B (INSPIRE)
KW  - experimental results (INSPIRE)
KW  - D0 --> pi+ pi- eta (INSPIRE)
KW  - D0 --> K+ K- eta (INSPIRE)
KW  - D0 --> Phi(1020) eta (INSPIRE)
KW  - Branching fraction (autogen)
KW  - Charm physics (autogen)
KW  - CP violation (autogen)
KW  - e+-e− Experiments (autogen)
LB  - PUB:(DE-HGF)25
UR  - https://bib-pubdb1.desy.de/record/471807
ER  -

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