First test of lepton flavor universality in the charmed baryon decays ωc0 → ω-ℓ+νℓ using data of the Belle experiment

Y. B., Li; Shen, C. P.; Adachi, I.; Aihara, H.; Al Said, S.; Asner, D. M.; Atmacan, H.; Aushev, T.; Ayad, R.; Babu, V.; Bahinipati, S.; Behera, P.; Belous, K.; Bennett, J.; Bernlochner, F.; Bessner, M.; Bhuyan, B.; Bilka, T.; Bobrov, A.; Bodrov, D.; Borah, J.; Bozek, A.; Bracko, M.; Branchini, P.; Browder, T. E.; Budano, A.; Campajola, M.; Cervenkov, D.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Chekelian, V.; Chen, A.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Cho, H. E.; Cho, K.; Cho, S. -J.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Cunliffe, S.; Dash, N.; De Nardo, G.; De Pietro, G.; Dhamija, R.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Dolezal, Z.; Dong, T. V.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Fulsom, B. G.; Garg, R.; Gaur, V.; Gabyshev, N.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Golob, B.; Graziani, E.; Gudkova, K.; Hadjivasiliou, C.; Hara, T.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hedges, M. T.; Hou, W. -S.; Inami, K.; Inguglia, G.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Iwasaki, Y.; Jacobs, W. W.; Jang, E. -J.; Jia, S.; Jin, Y.; Joo, K. K.; Kahn, J.; Kang, K. H.; Kawasaki, T.; Kichimi, H.; Kiesling, C.; Kim, C. H.; Kim, D. Y.; Kim, K. -H.; Kim, K. T.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodys, P.; Konno, T.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalenko, E.; Krizan, P.; Kroeger, R.; Krokovny, P.; Kumar, M.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lalwani, K.; Lam, T.; Laurenza, M.; Lee, S. C.; Li, J.; L. K., Li; Li, Y.; Li Gioi, L.; Libby, J.; Lieret, K.; Liventsev, D.; Martini, A.; Masuda, M.; Matvienko, D.; Maurya, S. K.; Merola, M.; Miyabayashi, K.; Mizuk, R.; Mohanty, G. B.; Nakao, M.; Narwal, D.; Natochii, A.; Nayak, L.; Nayak, M.; Nisar, N. K.; Nishida, S.; Ogawa, K.; Ogawa, S.; Ono, H.; Oskin, P.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pang, T.; Pardi, S.; Park, S. -H.; Patra, S.; Paul, S.; Pedlar, T. K.; Pestotnik, R.; Piilonen, L. E.; Podobnik, T.; Prencipe, E.; Prim, M. T.; Rohrken, M.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Russo, G.; Sahoo, D.; Sandilya, S.; Sangal, A.; Santelj, L.; Savinov, V.; Schnell, G.; Schueler, J.; Schwanda, C.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M. E.; Shapkin, M.; Sharma, C.; Shebalin, V.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Singh, J. B.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Staric, M.; Stottler, Z. S.; Sumihama, M.; Sumiyoshi, T.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Uchida, M.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, K.; Uno, S.; Urquijo, P.; Vahsen, S. E.; Van Tonder, R.; Varner, G.; Vinokurova, A.; Waheed, E.; Wang, D.; Wang, E.; Wang, M. -Z.; Watanuki, S.; Won, E.; Xu, X.; Yabsley, B. D.; Yan, W.; Yang, S. B.; Ye, H.; Yelton, J.; Yin, J. H.; Yuan, C. Z.; Yusa, Y.; Zhai, Y.; Zhang, Z. P.; Zhilich, V.; Zhukova, V.

doi:10.1103/PhysRevD.105.L091101

We present the first observation of the ωc0→ω-μ+νμ decay and present measurements of the branching fraction ratios of the ωc0→ω-ℓ+νℓ decays compared to the reference mode ωc0→ω-π+, (ℓ=e or μ). This analysis is based on 89.5 fb-1, 711 fb-1, and 121.1 fb-1 data samples collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e- collider at the center-of-mass energies of 10.52 GeV, 10.58 GeV, and 10.86 GeV, respectively. The ωc0 signal yields are extracted by fitting Mωℓ and Mωπ spectra. The branching fraction ratios B(ωc0→ω-e+νe)/B(ωc0→ω-π+) and B(ωc0→ω-μ+νμ)/B(ωc0→ω-π+) are measured to be 1.98±0.13(stat)±0.08(syst) and 1.94±0.18(stat)±0.10(syst), respectively. The ratio of B(ωc0→ω-e+νe)/B(ωc0→ω-μ+νμ) is measured to be 1.02±0.10(stat)±0.02(syst), which is consistent with the expectation of lepton flavor universality.

First test of lepton flavor universality in the charmed baryon decays ωc0 → ω-ℓ+νℓ using data of the Belle experiment / Li, Y. B.; Shen, C. P.; Adachi, I.; Aihara, H.; Al Said, S.; Asner, D. M.; Atmacan, H.; Aushev, T.; Ayad, R.; Babu, V.; Bahinipati, S.; Behera, P.; Belous, K.; Bennett, J.; Bernlochner, F.; Bessner, M.; Bhuyan, B.; Bilka, T.; Bobrov, A.; Bodrov, D.; Borah, J.; Bozek, A.; Bracko, M.; Branchini, P.; Browder, T. E.; Budano, A.; Campajola, M.; Cervenkov, D.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Chekelian, V.; Chen, A.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Cho, H. E.; Cho, K.; Cho, S. -J.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Cunliffe, S.; Dash, N.; De Nardo, G.; De Pietro, G.; Dhamija, R.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Dolezal, Z.; Dong, T. V.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Fulsom, B. G.; Garg, R.; Gaur, V.; Gabyshev, N.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Golob, B.; Graziani, E.; Gudkova, K.; Hadjivasiliou, C.; Hara, T.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hedges, M. T.; Hou, W. -S.; Inami, K.; Inguglia, G.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Iwasaki, Y.; Jacobs, W. W.; Jang, E. -J.; Jia, S.; Jin, Y.; Joo, K. K.; Kahn, J.; Kang, K. H.; Kawasaki, T.; Kichimi, H.; Kiesling, C.; Kim, C. H.; Kim, D. Y.; Kim, K. -H.; Kim, K. T.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodys, P.; Konno, T.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalenko, E.; Krizan, P.; Kroeger, R.; Krokovny, P.; Kumar, M.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lalwani, K.; Lam, T.; Laurenza, M.; Lee, S. C.; Li, J.; Li, L. K.; Li, Y.; Li Gioi, L.; Libby, J.; Lieret, K.; Liventsev, D.; Martini, A.; Masuda, M.; Matvienko, D.; Maurya, S. K.; Merola, M.; Miyabayashi, K.; Mizuk, R.; Mohanty, G. B.; Nakao, M.; Narwal, D.; Natochii, A.; Nayak, L.; Nayak, M.; Nisar, N. K.; Nishida, S.; Ogawa, K.; Ogawa, S.; Ono, H.; Oskin, P.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pang, T.; Pardi, S.; Park, S. -H.; Patra, S.; Paul, S.; Pedlar, T. K.; Pestotnik, R.; Piilonen, L. E.; Podobnik, T.; Prencipe, E.; Prim, M. T.; Rohrken, M.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Russo, G.; Sahoo, D.; Sandilya, S.; Sangal, A.; Santelj, L.; Savinov, V.; Schnell, G.; Schueler, J.; Schwanda, C.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M. E.; Shapkin, M.; Sharma, C.; Shebalin, V.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Singh, J. B.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Staric, M.; Stottler, Z. S.; Sumihama, M.; Sumiyoshi, T.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Uchida, M.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, K.; Uno, S.; Urquijo, P.; Vahsen, S. E.; Van Tonder, R.; Varner, G.; Vinokurova, A.; Waheed, E.; Wang, D.; Wang, E.; Wang, M. -Z.; Watanuki, S.; Won, E.; Xu, X.; Yabsley, B. D.; Yan, W.; Yang, S. B.; Ye, H.; Yelton, J.; Yin, J. H.; Yuan, C. Z.; Yusa, Y.; Zhai, Y.; Zhang, Z. P.; Zhilich, V.; Zhukova, V.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 105:9(2022). [10.1103/PhysRevD.105.L091101]