Measurement of the branching fraction, polarization, and time-dependent CP asymmetry in B0 →ρ+ρ- decays and constraint on the CKM angle φ2

I. Adachi, L. Aggarwal, H. Ahmed, N. Akopov, M. Alhakami, A. Aloisio, N. Althubiti, N. Anh Ky, D. M. Asner, H. Atmacan, V. Aushev, M. Aversano, R. Ayad, V. Babu, N. K. Baghel, P. Bambade, Sw Banerjee, M. Barrett, M. Bartl, J. BaudotA. Baur, A. Beaubien, J. Becker, J. V. Bennett, V. Bertacchi, M. Bertemes, E. Bertholet, M. Bessner, S. Bettarini, B. Bhuyan, D. Biswas, A. Bobrov, D. Bodrov, A. Bolz, A. Bondar, J. Borah, A. Boschetti, A. Bozek, M. Bračko, P. Branchini, R. A. Briere, T. E. Browder, A. Budano, S. Bussino, Q. Campagna, M. Campajola, G. Casarosa, C. Cecchi, J. Cerasoli, M. C. Chang, P. Chang, R. Cheaib, P. Cheema, B. G. Cheon, K. Chilikin, K. Chirapatpimol, H. E. Cho, K. Cho, S. J. Cho, S. K. Choi, S. Choudhury, J. Cochran, L. Corona, J. X. Cui, E. De La Cruz-Burelo, S. A. De La Motte, G. De Nardo, G. De Pietro, R. De Sangro, M. Destefanis, S. Dey, F. Di Capua, J. Dingfelder, Z. DoleŽal, I. Domínguez Jiménez, T. V. Dong, X. Dong, M. Dorigo, D. Dossett, K. Dugic, G. Dujany, P. Ecker, J. Eppelt, P. Feichtinger, T. Ferber, T. Fillinger, C. Finck, G. Finocchiaro, A. Fodor, F. Forti, B. G. Fulsom, A. Gabrielli, E. Ganiev, M. Garcia-Hernandez, R. Garg, G. Gaudino, V. Gaur, A. Gaz, A. Gellrich, G. Ghevondyan, D. Ghosh, H. Ghumaryan, G. Giakoustidis, R. Giordano, A. Giri, P. Gironella Gironell, A. Glazov, B. Gobbo, R. Godang, O. Gogota, P. Goldenzweig, W. Gradl, E. Graziani, D. Greenwald, Z. Gruberová, Y. Guan, K. Gudkova, I. Haide, T. Hara, C. Harris, K. Hayasaka, S. Hazra, C. Hearty, M. T. Hedges, A. Heidelbach, I. Heredia De La Cruz, M. Hernández Villanueva, T. Higuchi, M. Hoek, M. Hohmann, R. Hoppe, P. Horak, C. L. Hsu, T. Humair, T. Iijima, K. Inami, N. Ipsita, A. Ishikawa, R. Itoh, M. Iwasaki, D. Jacobi, W. W. Jacobs, E. J. Jang, Y. Jin, A. Johnson, H. Junkerkalefeld, M. Kaleta, A. B. Kaliyar, J. Kandra, F. Keil, C. Ketter, C. Kiesling, C. H. Kim, D. Y. Kim, J. Y. Kim, K. H. Kim, Y. K. Kim, K. Kinoshita, P. Kodyš, T. Koga, S. Kohani, K. Kojima, A. Korobov, S. Korpar, E. Kovalenko, R. Kowalewski, P. KriŽan, P. Krokovny, T. Kuhr, Y. Kulii, R. Kumar, K. Kumara, T. Kunigo, A. Kuzmin, Y. J. Kwon, S. Lacaprara, K. Lalwani, T. Lam, L. Lanceri, J. S. Lange, T. S. Lau, M. Laurenza, R. Leboucher, F. R. Le Diberder, M. J. Lee, C. Lemettais, P. Leo, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Li, Y. P. Liao, J. Libby, J. Lin, S. Lin, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Z. Q. Liu, D. Liventsev, S. Longo, T. Lueck, C. Lyu, Y. Ma, C. Madaan, M. Maggiora, S. P. Maharana, R. Maiti, G. Mancinelli, R. Manfredi, E. Manoni, M. Mantovano, D. Marcantonio, S. Marcello, C. Marinas, C. Martellini, A. Martens, A. Martini, T. Martinov, L. Massaccesi, M. Masuda, K. Matsuoka, D. Matvienko, S. K. Maurya, M. Maushart, J. A. McKenna, F. Meier, D. Meleshko, M. Merola, C. Miller, M. Mirra, S. Mitra, K. Miyabayashi, H. Miyake, G. B. Mohanty, S. Mondal, S. Moneta, H. G. Moser, R. Mussa, I. Nakamura, M. Nakao, Y. Nakazawa, M. Naruki, Z. Natkaniec, A. Natochii, M. Nayak, G. Nazaryan, M. Neu, S. Nishida, S. Ogawa, R. Okubo, H. Ono, Y. Onuki, G. Pakhlova, S. Pardi, K. Parham, H. Park, J. Park, K. Park, S. H. Park, A. Passeri, S. Patra, T. K. Pedlar, I. Peruzzi, R. Peschke, R. Pestotnik, L. E. Piilonen, P. L.M. Podesta-Lerma, T. Podobnik, S. Pokharel, C. Praz, S. Prell, E. Prencipe, M. T. Prim, H. Purwar, S. Raiz, K. Ravindran, J. U. Rehman, M. Reif, S. Reiter, M. Remnev, L. Reuter, D. Ricalde Herrmann, I. Ripp-Baudot, G. Rizzo, M. Roehrken, J. M. Roney, A. Rostomyan, N. Rout, Y. Sakai, D. A. Sanders, S. Sandilya, L. Santelj, V. Savinov, B. Scavino, C. Schwanda, A. J. Schwartz, Y. Seino, A. Selce, K. Senyo, J. Serrano, M. E. Sevior, C. Sfienti, W. Shan, X. D. Shi, T. Shillington, J. G. Shiu, D. Shtol, B. Shwartz, A. Sibidanov, F. Simon, J. Skorupa, R. J. Sobie, M. Sobotzik, A. Soffer, A. Sokolov, E. Solovieva, S. Spataro, B. Spruck, W. Song, M. Starič, P. Stavroulakis, S. Stefkova, R. Stroili, J. Strube, M. Sumihama, K. Sumisawa, N. Suwonjandee, H. Svidras, M. Takizawa, U. Tamponi, K. Tanida, F. Tenchini, A. Thaller, O. Tittel, R. Tiwary, E. Torassa, K. Trabelsi, I. Tsaklidis, I. Ueda, T. Uglov, K. Unger, Y. Unno, K. Uno, S. Uno, P. Urquijo, Y. Ushiroda, S. E. Vahsen, R. Van Tonder, K. E. Varvell, M. Veronesi, A. Vinokurova, V. S. Vismaya, L. Vitale, V. Vobbilisetti, R. Volpe, M. Wakai, S. Wallner, M. Z. Wang, A. Warburton, M. Watanabe, S. Watanuki, C. Wessel, E. Won, X. P. Xu, B. D. Yabsley, S. Yamada, W. Yan, J. Yelton, J. H. Yin, K. Yoshihara, J. Yuan, Y. Yusa, L. Zani, V. Zhilich, J. S. Zhou, Q. D. Zhou, L. Zhu, R. Žlebčík

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

Abstract

We present a measurement of the branching fraction and fraction of longitudinal polarization of B0→ρ+ρ- decays, which have two π0's in the final state. We also measure time-dependent CP violation parameters for decays into longitudinally polarized ρ+ρ- pairs. This analysis is based on a data sample containing (387±6)×106 ϒ(4S) mesons collected with the Belle II detector at the SuperKEKB asymmetric-energy e+e- collider in 2019-2022. We obtain B(B0→ρ+ρ-)=(2.89-0.22+0.23 -0.27+0.29)×10-5, fL=0.921-0.025+0.024 -0.015+0.017, S=-0.26±0.19±0.08, and C=-0.02±0.12-0.05+0.06, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. We use these results to perform an isospin analysis to constrain the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa angle φ2 and obtain two solutions; the result consistent with other Standard Model constraints is φ2=(92.6-4.7+4.5)°.

Original languageEnglish
Article number092001
JournalPhysical Review D
Volume111
Issue number9
DOIs
StatePublished - 1 May 2025

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Nuclear and High Energy Physics

Fingerprint

Dive into the research topics of 'Measurement of the branching fraction, polarization, and time-dependent CP asymmetry in B0 →ρ+ρ- decays and constraint on the CKM angle φ2'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this