Study of the lineshape of X(3872) using B decays to D0D¯*0K

Hirata, H.; Iijima, T.; Kato, Y.; Tanida, K.; Adachi, I.; Ahn, J.  K.; Aihara, H.; Al Said, S.; Asner, D.  M.; Atmacan, H.; Aushev, T.; Ayad, R.; Babu, V.; Banerjee, Sw.; Behera, P.; Belous, K.; Bennett, J.; Bessner, M.; Bhardwaj, V.; Bhuyan, B.; Bilka, T.; Biswas, D.; Bobrov, A.; Bodrov, D.; Borah, J.; Bozek, A.; Bračko, M.; Branchini, P.; Browder, T.  E.; Budano, A.; Campajola, M.; Červenkov, D.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Cheon, B.  G.; Chilikin, K.; Cho, H.  E.; Cho, K.; Cho, S. -J.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Cunliffe, S.; Das, S.; de Marino, G.; De Nardo, G.; De Pietro, G.; Dhamija, R.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Dong, T.  V.; Epifanov, D.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Fulsom, B.  G.; Gaur, V.; Garmash, A.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Graziani, E.; Gudkova, K.; Hadjivasiliou, C.; Halder, S.; Hara, T.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hedges, M.  T.; Herrmann, D.; Hou, W. -S.; Hsu, C. -L.; Inami, K.; Ipsita, N.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Jacobs, W.  W.; Jang, E. -J.; Jia, S.; Jin, Y.; Kalita, D.; Kiesling, C.; Kim, C.  H.; Kim, D.  Y.; Kim, K. -H.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Konno, T.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalenko, E.; Križan, P.; Krokovny, P.; Kuhr, T.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lam, T.; Lange, J.  S.; Laurenza, M.; Lautenbach, K.; Lee, S.  C.; L.  K., Li; Li, Y.; Libby, J.; Lieret, K.; Lin, Y. -R.; Liventsev, D.; Luo, T.; Ma, Y.; Martini, A.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matvienko, D.; Maurya, S.  K.; Meier, F.; Merola, M.; Metzner, F.; Miyabayashi, K.; Mohanty, G.  B.; Mrvar, M.; Mussa, R.; Nakamura, I.; Nakao, M.; Natkaniec, Z.; Natochii, A.; Nayak, L.; Nayak, M.; Niiyama, M.; Nisar, N.  K.; Nishida, S.; Ogawa, K.; Ogawa, S.; Ono, H.; Oskin, P.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pang, T.; Pardi, S.; Park, H.; Park, J.; Park, S. -H.; Patra, S.; Paul, S.; Pedlar, T.  K.; Pestotnik, R.; Piilonen, L.  E.; Podobnik, T.; Prencipe, E.; Prim, M.  T.; Rout, N.; Russo, G.; Sandilya, S.; Sangal, A.; Santelj, L.; Savinov, V.; Schnell, G.; Schwanda, C.; Schwartz, A.  J.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M.  E.; Shan, W.; Shapkin, M.; Sharma, C.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Starič, M.; Stottler, Z.  S.; Sumihama, M.; Sutcliffe, W.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanaka, S.; Tenchini, F.; Tiwary, R.; Trabelsi, K.; Uchida, M.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, K.; Uno, S.; Urquijo, P.; Usov, Y.; Vahsen, S.  E.; Varner, G.; Vinokurova, A.; Vossen, A.; Wang, D.; Wang, E.; Wang, M. -Z.; Watanuki, S.; Werbycka, O.; Won, E.; Xu, X.; Yabsley, B.  D.; Yan, W.; Yang, S.  B.; Yelton, J.; Yin, J.  H.; Yook, Y.; Yuan, C.  Z.; Yuan, L.; Yusa, Y.; Zhang, Z.  P.; Zhilich, V.; Zhukova, V.

doi:10.1103/PhysRevD.107.112011

We present a study of the X(3872) lineshape in the decay B→X(3872)K→D0D∗0K using a data sample of 772×10^6 BB pairs collected at the Υ(4S) resonance with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e− collider. The peak near the threshold in the D0D∗0 invariant mass spectrum is fitted using a relativistic Breit-Wigner lineshape. We determine the mass and width parameters to be m=3873.71 (+0.56/−0.50)(stat)±0.13(syst) MeV/c2 and Γ0=5.2(+2.2/−1.5)(stat)±0.4(syst) MeV, respectively. The branching fraction is found to be B(B+→X(3872)K+)×B(X(3872)→D0D∗0)=(0.97(+0.21/−0.18)(stat)±0.10(syst))×10^−4. The signal from B0 decays is observed for the first time with 5.2σ significance, and the ratio of branching fractions between charged and neutral B decays is measured to be B(B0→X(3872)K0)/B(B+→X(3872)K+)=1.34(+0.47/−0.40)(stat)(+0.10/−0.12)(syst). The peak is also studied using a Flatté lineshape. We determine the lower limit on the DD∗ coupling constant g to be 0.075 at 95% credibility in the parameter region where the ratio of g to the mass difference from the D0D∗0 threshold is equal to −15.11 GeV^−1, as measured by LHCb.