Observation of time-dependent $CP$ violation and measurement of the branching fraction of $B^0 \to J/ψπ^0$ decays
Fuente:
arXiv
Guardado en:
| Autores principales: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
|---|---|
| Formato: | Preprint |
| Publicado: |
2024
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | |
| Etiquetas: |
Agregar Etiqueta
Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!
|
| _version_ | 1866929688520163328 |
|---|---|
| author | Belle II Collaboration Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Aihara, H. Akopov, N. Aloisio, A. Althubiti, N. Ky, N. Anh Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Bae, H. Baghel, N. K. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Baudot, J. Baur, A. Beaubien, A. Becherer, F. Becker, J. Bennett, J. V. Bernlochner, F. U. Bertacchi, V. Bertemes, M. Bertholet, E. Bessner, M. Bettarini, S. Bhardwaj, V. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bondar, A. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Briere, R. A. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campagna, Q. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Cerasoli, J. Chang, M. -C. Chang, P. Cheaib, R. Cheema, P. Chen, C. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Corona, L. Cui, J. X. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dhamija, R. Di Canto, A. Di Capua, F. Dingfelder, J. Doležal, Z. Dong, T. V. Dorigo, M. Dubey, S. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Epifanov, D. Feichtinger, P. Ferber, T. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Ganiev, E. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Gaudino, G. Gaur, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Gironella, P. Glazov, A. Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Gradl, W. Granderath, S. Graziani, E. Gruberová, Z. Guan, Y. Gudkova, K. Haide, I. Han, Y. Hara, T. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Heidelbach, A. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Hoppe, R. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jang, E. -J. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kalita, D. Kandra, J. Kang, K. H. Kang, S. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Kiesling, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, J. -Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kim, Y. J. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Kowalewski, R. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, D. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lai, Y. -T. Lalwani, K. Lam, T. Lau, T. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Lemettais, C. Leo, P. Li, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Liao, Y. P. Libby, J. Lin, J. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martens, A. Martini, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Maurya, S. K. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Merola, M. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. Moser, H. -G. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, M. Nazaryan, G. Neu, M. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Onuki, Y. Otani, F. Pakhlov, P. Pakhlova, G. Paoloni, E. Pardi, S. Park, H. Park, J. Park, K. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podobnik, T. Pokharel, S. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Prudiiev, I. Purwar, H. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Rauls, N. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Reuter, L. Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Roehrken, M. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Savinov, V. Scavino, B. Schmitt, C. Schneider, S. Schnepf, M. Schoenning, K. Schwanda, C. Schwartz, A. J. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, C. Shen, C. P. Shi, X. D. Shillington, T. Shimasaki, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Shwartz, B. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, J. Sobie, R. J. Sobotzik, M. Soffer, A. Sokolov, A. Solovieva, E. Spataro, S. Spruck, B. Song, W. Starič, M. Stavroulakis, P. Stefkova, S. Stroili, R. Strube, J. Sue, Y. Sumihama, M. Sumisawa, K. Sutcliffe, W. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takahashi, M. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tenchini, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Torassa, E. Trabelsi, K. Tsaklidis, I. Uchida, M. Ueda, I. Unger, K. Unno, Y. Uno, K. Uno, S. Urquijo, P. Ushiroda, Y. Vahsen, S. E. van Tonder, R. Veronesi, M. Vismaya, V. S. Vitale, L. Vobbilisetti, V. Volpe, R. Wakai, M. Wallner, S. Wang, M. -Z. Wang, X. L. Wang, Z. Warburton, A. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yelton, J. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yusa, Y. Zani, L. Zeng, F. Zhang, B. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhukova, V. I. Žlebčík, R. |
| author_facet | Belle II Collaboration Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Aihara, H. Akopov, N. Aloisio, A. Althubiti, N. Ky, N. Anh Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Bae, H. Baghel, N. K. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Baudot, J. Baur, A. Beaubien, A. Becherer, F. Becker, J. Bennett, J. V. Bernlochner, F. U. Bertacchi, V. Bertemes, M. Bertholet, E. Bessner, M. Bettarini, S. Bhardwaj, V. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bondar, A. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Briere, R. A. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campagna, Q. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Cerasoli, J. Chang, M. -C. Chang, P. Cheaib, R. Cheema, P. Chen, C. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Corona, L. Cui, J. X. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dhamija, R. Di Canto, A. Di Capua, F. Dingfelder, J. Doležal, Z. Dong, T. V. Dorigo, M. Dubey, S. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Epifanov, D. Feichtinger, P. Ferber, T. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Ganiev, E. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Gaudino, G. Gaur, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Gironella, P. Glazov, A. Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Gradl, W. Granderath, S. Graziani, E. Gruberová, Z. Guan, Y. Gudkova, K. Haide, I. Han, Y. Hara, T. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Heidelbach, A. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Hoppe, R. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jang, E. -J. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kalita, D. Kandra, J. Kang, K. H. Kang, S. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Kiesling, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, J. -Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kim, Y. J. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Kowalewski, R. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, D. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lai, Y. -T. Lalwani, K. Lam, T. Lau, T. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Lemettais, C. Leo, P. Li, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Liao, Y. P. Libby, J. Lin, J. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martens, A. Martini, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Maurya, S. K. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Merola, M. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. Moser, H. -G. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, M. Nazaryan, G. Neu, M. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Onuki, Y. Otani, F. Pakhlov, P. Pakhlova, G. Paoloni, E. Pardi, S. Park, H. Park, J. Park, K. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podobnik, T. Pokharel, S. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Prudiiev, I. Purwar, H. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Rauls, N. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Reuter, L. Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Roehrken, M. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Savinov, V. Scavino, B. Schmitt, C. Schneider, S. Schnepf, M. Schoenning, K. Schwanda, C. Schwartz, A. J. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, C. Shen, C. P. Shi, X. D. Shillington, T. Shimasaki, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Shwartz, B. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, J. Sobie, R. J. Sobotzik, M. Soffer, A. Sokolov, A. Solovieva, E. Spataro, S. Spruck, B. Song, W. Starič, M. Stavroulakis, P. Stefkova, S. Stroili, R. Strube, J. Sue, Y. Sumihama, M. Sumisawa, K. Sutcliffe, W. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takahashi, M. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tenchini, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Torassa, E. Trabelsi, K. Tsaklidis, I. Uchida, M. Ueda, I. Unger, K. Unno, Y. Uno, K. Uno, S. Urquijo, P. Ushiroda, Y. Vahsen, S. E. van Tonder, R. Veronesi, M. Vismaya, V. S. Vitale, L. Vobbilisetti, V. Volpe, R. Wakai, M. Wallner, S. Wang, M. -Z. Wang, X. L. Wang, Z. Warburton, A. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yelton, J. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yusa, Y. Zani, L. Zeng, F. Zhang, B. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhukova, V. I. Žlebčík, R. |
| contents | We present a measurement of the branching fraction and time-dependent charge-parity ($CP$) decay-rate asymmetries in $B^0 \to J/ψπ^0$ decays. The data sample was collected with the Belle~II detector at the SuperKEKB asymmetric $e^+e^-$ collider in 2019-2022 and contains $(387\pm 6)\times 10^6$ $B\overline{B}$ meson pairs from $Υ(4S)$ decays. We reconstruct $392\pm 24$ signal decays and fit the $CP$ parameters from the distribution of the proper-decay-time difference of the two $B$ mesons. We measure the branching fraction to be $B(B^0 \to J/ψπ^0)=(2.00 \pm 0.12 \pm 0.09)\times 10^{-5}$ and the direct and mixing-induced $CP$ asymmetries to be $C_{CP}=0.13 \pm 0.12 \pm 0.03$ and $S_{CP}=-0.88 \pm 0.17 \pm 0.03$, respectively, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. We observe mixing-induced $CP$ violation with a significance of $5.0$ standard deviations for the first time in this mode. |
| format | Preprint |
| id |
arxiv_https___arxiv_org_abs_2410_08622 |
| institution | arXiv |
| publishDate | 2024 |
| record_format | arxiv |
| spellingShingle | Observation of time-dependent $CP$ violation and measurement of the branching fraction of $B^0 \to J/ψπ^0$ decays Belle II Collaboration Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Aihara, H. Akopov, N. Aloisio, A. Althubiti, N. Ky, N. Anh Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Bae, H. Baghel, N. K. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Baudot, J. Baur, A. Beaubien, A. Becherer, F. Becker, J. Bennett, J. V. Bernlochner, F. U. Bertacchi, V. Bertemes, M. Bertholet, E. Bessner, M. Bettarini, S. Bhardwaj, V. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bondar, A. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Briere, R. A. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campagna, Q. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Cerasoli, J. Chang, M. -C. Chang, P. Cheaib, R. Cheema, P. Chen, C. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Corona, L. Cui, J. X. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dhamija, R. Di Canto, A. Di Capua, F. Dingfelder, J. Doležal, Z. Dong, T. V. Dorigo, M. Dubey, S. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Epifanov, D. Feichtinger, P. Ferber, T. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Ganiev, E. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Gaudino, G. Gaur, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Gironella, P. Glazov, A. Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Gradl, W. Granderath, S. Graziani, E. Gruberová, Z. Guan, Y. Gudkova, K. Haide, I. Han, Y. Hara, T. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Heidelbach, A. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Hoppe, R. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jang, E. -J. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kalita, D. Kandra, J. Kang, K. H. Kang, S. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Kiesling, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, J. -Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kim, Y. J. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Kowalewski, R. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, D. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lai, Y. -T. Lalwani, K. Lam, T. Lau, T. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Lemettais, C. Leo, P. Li, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Liao, Y. P. Libby, J. Lin, J. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martens, A. Martini, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Maurya, S. K. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Merola, M. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. Moser, H. -G. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, M. Nazaryan, G. Neu, M. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Onuki, Y. Otani, F. Pakhlov, P. Pakhlova, G. Paoloni, E. Pardi, S. Park, H. Park, J. Park, K. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podobnik, T. Pokharel, S. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Prudiiev, I. Purwar, H. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Rauls, N. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Reuter, L. Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Roehrken, M. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Savinov, V. Scavino, B. Schmitt, C. Schneider, S. Schnepf, M. Schoenning, K. Schwanda, C. Schwartz, A. J. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, C. Shen, C. P. Shi, X. D. Shillington, T. Shimasaki, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Shwartz, B. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, J. Sobie, R. J. Sobotzik, M. Soffer, A. Sokolov, A. Solovieva, E. Spataro, S. Spruck, B. Song, W. Starič, M. Stavroulakis, P. Stefkova, S. Stroili, R. Strube, J. Sue, Y. Sumihama, M. Sumisawa, K. Sutcliffe, W. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takahashi, M. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tenchini, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Torassa, E. Trabelsi, K. Tsaklidis, I. Uchida, M. Ueda, I. Unger, K. Unno, Y. Uno, K. Uno, S. Urquijo, P. Ushiroda, Y. Vahsen, S. E. van Tonder, R. Veronesi, M. Vismaya, V. S. Vitale, L. Vobbilisetti, V. Volpe, R. Wakai, M. Wallner, S. Wang, M. -Z. Wang, X. L. Wang, Z. Warburton, A. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yelton, J. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yusa, Y. Zani, L. Zeng, F. Zhang, B. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhukova, V. I. Žlebčík, R. High Energy Physics - Experiment We present a measurement of the branching fraction and time-dependent charge-parity ($CP$) decay-rate asymmetries in $B^0 \to J/ψπ^0$ decays. The data sample was collected with the Belle~II detector at the SuperKEKB asymmetric $e^+e^-$ collider in 2019-2022 and contains $(387\pm 6)\times 10^6$ $B\overline{B}$ meson pairs from $Υ(4S)$ decays. We reconstruct $392\pm 24$ signal decays and fit the $CP$ parameters from the distribution of the proper-decay-time difference of the two $B$ mesons. We measure the branching fraction to be $B(B^0 \to J/ψπ^0)=(2.00 \pm 0.12 \pm 0.09)\times 10^{-5}$ and the direct and mixing-induced $CP$ asymmetries to be $C_{CP}=0.13 \pm 0.12 \pm 0.03$ and $S_{CP}=-0.88 \pm 0.17 \pm 0.03$, respectively, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. We observe mixing-induced $CP$ violation with a significance of $5.0$ standard deviations for the first time in this mode. |
| title | Observation of time-dependent $CP$ violation and measurement of the branching fraction of $B^0 \to J/ψπ^0$ decays |
| topic | High Energy Physics - Experiment |
| url | https://arxiv.org/abs/2410.08622 |