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. 2023 Oct 6;131(14):141802.
doi: 10.1103/PhysRevLett.131.141802.

First Experimental Study of the Purely Leptonic Decay D_{s}^{*+}→e^{+}ν_{e}

M Ablikim  1 , M N Achasov  2 , P Adlarson  3 , R Aliberti  4 , A Amoroso  5   6 , M R An  7 , Q An  8   9 , Y Bai  10 , O Bakina  11 , I Balossino  12 , Y Ban  13 , V Batozskaya  1   14 , K Begzsuren  15 , N Berger  4 , M Berlowski  14 , M Bertani  16 , D Bettoni  12 , F Bianchi  5   6 , E Bianco  5   6 , J Bloms  17 , A Bortone  5   6 , I Boyko  11 , R A Briere  18 , A Brueggemann  17 , H Cai  19 , X Cai  1   8 , A Calcaterra  16 , G F Cao  1   20 , N Cao  1   20 , S A Cetin  21 , J F Chang  1   8 , T T Chang  22 , W L Chang  1   20 , G R Che  23 , G Chelkov  11 , C Chen  23 , Chao Chen  24 , G Chen  1 , H S Chen  1   20 , M L Chen  1   8   20 , S J Chen  25 , S M Chen  26 , T Chen  1   20 , X R Chen  27   20 , X T Chen  1   20 , Y B Chen  1   8 , Y Q Chen  28 , Z J Chen  29 , W S Cheng  6 , S K Choi  30 , X Chu  23 , G Cibinetto  12 , S C Coen  31 , F Cossio  6 , J J Cui  32 , H L Dai  1   8 , J P Dai  33 , A Dbeyssi  34 , R E de Boer  31 , D Dedovich  11 , Z Y Deng  1 , A Denig  4 , I Denysenko  11 , M Destefanis  5   6 , F De Mori  5   6 , B Ding  1   35 , X X Ding  13 , Y Ding  36 , Y Ding  28 , J Dong  1   8 , L Y Dong  1   20 , M Y Dong  1   8   20 , X Dong  19 , S X Du  37 , Z H Duan  25 , P Egorov  11 , Y L Fan  19 , J Fang  1   8 , S S Fang  1   20 , W X Fang  1 , Y Fang  1 , R Farinelli  12 , L Fava  38   6 , F Feldbauer  31 , G Felici  16 , C Q Feng  8   9 , J H Feng  39 , K Fischer  40 , M Fritsch  31 , C Fritzsch  17 , C D Fu  1 , J L Fu  20 , Y W Fu  1 , H Gao  20 , Y N Gao  13 , Yang Gao  8   9 , S Garbolino  6 , I Garzia  12   41 , P T Ge  19 , Z W Ge  25 , C Geng  39 , E M Gersabeck  42 , A Gilman  40 , K Goetzen  43 , L Gong  36 , W X Gong  1   8 , W Gradl  4 , S Gramigna  12   41 , M Greco  5   6 , M H Gu  1   8 , Y T Gu  44 , C Y Guan  1   20 , Z L Guan  45 , A Q Guo  27   20 , L B Guo  46 , R P Guo  47 , Y P Guo  48 , A Guskov  11 , X T Hou  1   20 , T T Han  32 , W Y Han  7 , X Q Hao  49 , F A Harris  50 , K K He  24 , K L He  1   20 , F H H Heinsius  31 , C H Heinz  4 , Y K Heng  1   8   20 , C Herold  51 , T Holtmann  31 , P C Hong  48 , G Y Hou  1   20 , Y R Hou  20 , Z L Hou  1 , H M Hu  1   20 , J F Hu  52 , T Hu  1   8   20 , Y Hu  1 , G S Huang  8   9 , K X Huang  39 , L Q Huang  27   20 , X T Huang  32 , Y P Huang  1 , T Hussain  53 , N Hüsken  54   4 , W Imoehl  54 , M Irshad  8   9 , J Jackson  54 , S Jaeger  31 , S Janchiv  15 , J H Jeong  30 , Q Ji  1 , Q P Ji  49 , X B Ji  1   20 , X L Ji  1   8 , Y Y Ji  32 , Z K Jia  8   9 , P C Jiang  13 , S S Jiang  7 , T J Jiang  55 , X S Jiang  1   8   20 , Y Jiang  20 , J B Jiao  32 , Z Jiao  56 , S Jin  25 , Y Jin  35 , M Q Jing  1   20 , T Johansson  3 , X Kui  1 , S Kabana  57 , N Kalantar-Nayestanaki  58 , X L Kang  59 , X S Kang  36 , R Kappert  58 , M Kavatsyuk  58 , B C Ke  37 , A Khoukaz  17 , R Kiuchi  1 , R Kliemt  43 , L Koch  60 , O B Kolcu  21 , B Kopf  31 , M K Kuessner  31 , A Kupsc  14   3 , W Kühn  60 , J J Lane  42 , J S Lange  60 , P Larin  34 , A Lavania  61 , L Lavezzi  5   6 , T T Lei  9 , Z H Lei  8   9 , H Leithoff  4 , M Lellmann  4 , T Lenz  4 , C Li  62 , C Li  23 , C H Li  7 , Cheng Li  8   9 , D M Li  37 , F Li  1   8 , G Li  1 , H Li  8   9 , H B Li  1   20 , H J Li  49 , H N Li  52 , Hui Li  23 , J R Li  26 , J S Li  39 , J W Li  32 , Ke Li  1 , L J Li  1   20 , L K Li  1 , Lei Li  63 , M H Li  23 , P R Li  64 , S X Li  48 , T Li  32 , W D Li  1   20 , W G Li  1 , X H Li  8   9 , X L Li  32 , Xiaoyu Li  1   20 , Y G Li  13 , Z J Li  39 , Z X Li  44 , Z Y Li  39 , C Liang  25 , H Liang  8   9 , H Liang  28 , H Liang  1   20 , Y F Liang  65 , Y T Liang  27   20 , G R Liao  66 , L Z Liao  32 , J Libby  61 , A Limphirat  51 , D X Lin  27   20 , T Lin  1 , B J Liu  1 , B X Liu  19 , C Liu  28 , C X Liu  1 , D Liu  34   9 , F H Liu  67 , Fang Liu  1 , Feng Liu  68 , G M Liu  52 , H Liu  64 , H B Liu  44 , H M Liu  1   20 , Huanhuan Liu  1 , Huihui Liu  69 , J B Liu  8   9 , J L Liu  70 , J Y Liu  1   20 , K Liu  1 , K Y Liu  36 , Ke Liu  45 , L Liu  8   9 , L C Liu  23 , Lu Liu  23 , M H Liu  48 , P L Liu  1 , Q Liu  20 , S B Liu  8   9 , T Liu  48 , W K Liu  23 , W M Liu  8   9 , X Liu  64 , Y Liu  64 , Y B Liu  23 , Z A Liu  1   8   20 , Z Q Liu  32 , X C Lou  1   8   20 , F X Lu  39 , H J Lu  56 , J G Lu  1   8 , X L Lu  1 , Y Lu  71 , Y P Lu  1   8 , Z H Lu  1   20 , C L Luo  46 , M X Luo  72 , T Luo  48 , X L Luo  1   8 , X R Lyu  20 , Y F Lyu  23 , F C Ma  36 , H L Ma  1 , J L Ma  1   20 , L L Ma  32 , M M Ma  1   20 , Q M Ma  1 , R Q Ma  1   20 , R T Ma  20 , X Y Ma  1   8 , Y Ma  13 , F E Maas  34 , M Maggiora  5   6 , S Maldaner  31 , S Malde  40 , A Mangoni  73 , Y J Mao  13 , Z P Mao  1 , S Marcello  5   6 , Z X Meng  35 , J G Messchendorp  43   58 , G Mezzadri  12 , H Miao  1   20 , T J Min  25 , R E Mitchell  54 , X H Mo  1   8   20 , N Yu Muchnoi  2 , Y Nefedov  11 , F Nerling  34 , I B Nikolaev  2 , Z Ning  1   8 , S Nisar  74 , Y Niu  32 , S L Olsen  20 , Q Ouyang  1   8   20 , S Pacetti  73   75 , X Pan  24 , Y Pan  10 , A Pathak  28 , P Patteri  16 , Y P Pei  8   9 , M Pelizaeus  31 , H P Peng  8   9 , K Peters  43 , J L Ping  46 , R G Ping  1   20 , S Plura  4 , S Pogodin  11 , V Prasad  57 , F Z Qi  1 , H Qi  8   9 , H R Qi  26 , M Qi  25 , T Y Qi  48 , S Qian  1   8 , W B Qian  20 , C F Qiao  20 , J J Qin  70 , L Q Qin  66 , X P Qin  48 , X S Qin  32 , Z H Qin  1   8 , J F Qiu  1 , S Q Qu  26 , C F Redmer  4 , K J Ren  7 , A Rivetti  6 , V Rodin  58 , M Rolo  6 , G Rong  1   20 , Ch Rosner  34 , S N Ruan  23 , N Salone  14 , A Sarantsev  11 , Y Schelhaas  4 , K Schoenning  3 , M Scodeggio  12   41 , K Y Shan  48 , W Shan  76 , X Y Shan  8   9 , J F Shangguan  24 , L G Shao  1   20 , M Shao  8   9 , C P Shen  48 , H F Shen  1   20 , W H Shen  20 , X Y Shen  1   20 , B A Shi  20 , H C Shi  8   9 , J L Shi  48 , J Y Shi  1 , Q Q Shi  24 , R S Shi  1   20 , X Shi  1   8 , J J Song  49 , T Z Song  39 , W M Song  1   28 , Y J Song  48 , Y X Song  13 , S Sosio  5   6 , S Spataro  5   6 , F Stieler  4 , Y J Su  20 , G B Sun  19 , G X Sun  1 , H Sun  20 , H K Sun  1 , J F Sun  49 , K Sun  26 , L Sun  19 , S S Sun  1   20 , T Sun  1   20 , W Y Sun  28 , Y Sun  59 , Y J Sun  8   9 , Y Z Sun  1 , Z T Sun  32 , Y X Tan  8   9 , C J Tang  65 , G Y Tang  1 , J Tang  39 , Y A Tang  19 , L Y Tao  70 , Q T Tao  29 , M Tat  40 , J X Teng  8   9 , V Thoren  3 , W H Tian  77 , W H Tian  39 , Z F Tian  19 , I Uman  78 , B Wang  1 , B L Wang  20 , Bo Wang  8   9 , C W Wang  25 , D Y Wang  13 , F Wang  70 , H J Wang  64 , H P Wang  1   20 , K Wang  1   8 , L L Wang  1 , M Wang  32 , Meng Wang  1   20 , S Wang  48 , S Wang  64 , T Wang  48 , T J Wang  23 , W Wang  70 , W Wang  39 , W H Wang  19 , W P Wang  8   9 , X Wang  13 , X F Wang  64 , X J Wang  7 , X L Wang  48 , Y Wang  26 , Y D Wang  79 , Y F Wang  1   8   20 , Y H Wang  62 , Y N Wang  79 , Y Q Wang  1 , Yaqian Wang  1   80 , Yi Wang  26 , Z Wang  1   8 , Z L Wang  70 , Z Y Wang  1   20 , Ziyi Wang  20 , D Wei  81 , D H Wei  66 , F Weidner  17 , S P Wen  1 , C W Wenzel  31 , U W Wiedner  31 , G Wilkinson  40 , M Wolke  3 , L Wollenberg  31 , C Wu  7 , J F Wu  1   20 , L H Wu  1 , L J Wu  1   20 , X Wu  48 , X H Wu  28 , Y Wu  9 , Y J Wu  27 , Z Wu  1   8 , L Xia  8   9 , X M Xian  7 , T Xiang  13 , D Xiao  64 , G Y Xiao  25 , H Xiao  48 , S Y Xiao  1 , Y L Xiao  48 , Z J Xiao  46 , C Xie  25 , X H Xie  13 , Y Xie  32 , Y G Xie  1   8 , Y H Xie  68 , Z P Xie  8   9 , T Y Xing  1   20 , C F Xu  1   20 , C J Xu  39 , G F Xu  1 , H Y Xu  35 , Q J Xu  55 , Q N Xu  82 , W Xu  1   20 , W L Xu  35 , X P Xu  24 , Y C Xu  83 , Z P Xu  25 , Z S Xu  20 , F Yan  48 , L Yan  48 , W B Yan  8   9 , W C Yan  37 , X Q Yan  1 , H J Yang  84 , H L Yang  28 , H X Yang  1 , Tao Yang  1 , Y Yang  48 , Y F Yang  23 , Y X Yang  1   20 , Yifan Yang  1   20 , Z W Yang  64 , M Ye  1   8 , M H Ye  85 , J H Yin  1 , Z Y You  39 , B X Yu  1   8   20 , C X Yu  23 , G Yu  1   20 , T Yu  70 , X D Yu  13 , C Z Yuan  1   20 , L Yuan  86 , S C Yuan  1 , X Q Yuan  1 , Y Yuan  1   20 , Z Y Yuan  39 , C X Yue  7 , A A Zafar  53 , F R Zeng  32 , X Zeng  48 , Y Zeng  29 , Y J Zeng  1   20 , X Y Zhai  28 , Y H Zhan  39 , A Q Zhang  1   20 , B L Zhang  1   20 , B X Zhang  1 , D H Zhang  23 , G Y Zhang  49 , H Zhang  9 , H H Zhang  39 , H H Zhang  28 , H Q Zhang  1   8   20 , H Y Zhang  1   8 , J J Zhang  77 , J L Zhang  87 , J Q Zhang  46 , J W Zhang  1   8   20 , J X Zhang  64 , J Y Zhang  1 , J Z Zhang  1   20 , Jianyu Zhang  20 , Jiawei Zhang  1   20 , L M Zhang  26 , L Q Zhang  39 , Lei Zhang  25 , P Zhang  1 , Q Y Zhang  7   37 , Shuihan Zhang  1   20 , Shulei Zhang  29 , X D Zhang  79 , X M Zhang  1 , X Y Zhang  24 , X Y Zhang  32 , Y Zhang  70 , Y Zhang  40 , Y T Zhang  37 , Y H Zhang  1   8 , Yan Zhang  8   9 , Yao Zhang  1 , Z H Zhang  1 , Z L Zhang  28 , Z Y Zhang  23 , Z Y Zhang  19 , G Zhao  1 , J Zhao  7 , J Y Zhao  1   20 , J Z Zhao  1   8 , Lei Zhao  8   9 , Ling Zhao  1 , M G Zhao  23 , S J Zhao  37 , Y B Zhao  1   8 , Y X Zhao  27   20 , Z G Zhao  8   9 , A Zhemchugov  11 , B Zheng  70 , J P Zheng  1   8 , W J Zheng  1   20 , Y H Zheng  20 , B Zhong  46 , X Zhong  39 , H Zhou  32 , L P Zhou  1   20 , X Zhou  19 , X K Zhou  68 , X R Zhou  8   9 , X Y Zhou  7 , Y Z Zhou  48 , J Zhu  23 , K Zhu  1 , K J Zhu  1   8   20 , L Zhu  28 , L X Zhu  20 , S H Zhu  81 , S Q Zhu  25 , T J Zhu  48 , W J Zhu  48 , Y C Zhu  8   9 , Z A Zhu  1   20 , J H Zou  1 , J Zu  8   9 ; BESIII Collaboration
Affiliations

First Experimental Study of the Purely Leptonic Decay D_{s}^{*+}→e^{+}ν_{e}

M Ablikim et al. Phys Rev Lett. .

Abstract

Using 7.33 fb^{-1} of e^{+}e^{-} collision data taken with the BESIII detector at the BEPCII collider, we report the first experimental study of the purely leptonic decay D_{s}^{*+}→e^{+}ν_{e}. Our data contain a signal of this decay with a statistical significance of 2.9σ. The branching fraction of D_{s}^{*+}→e^{+}ν_{e} is measured to be (2.1_{-0.9_{stat}}^{+1.2}±0.2_{syst})×10^{-5}, corresponding to an upper limit of 4.0×10^{-5} at the 90% confidence level. Taking the total width of the D_{s}^{*+} [(0.070±0.028) keV] predicted with the radiative D_{s}^{*+} decay from the lattice QCD calculation as input, the decay constant of the D_{s}^{*+} is determined to be f_{D_{s}^{*+}}=(214_{-46_{stat}}^{+61}±44_{syst}) MeV, corresponding to an upper limit of 354 MeV at the 90% confidence level.

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