Study of Electromagnetic Decays of Orbitally Excited Ξc Baryons

Yelton, J.; Adachi, I.; Ahn, J.  k.; Aihara, H.; Al Said, S.; Asner, D.  m.; Aushev, T.; Ayad, R.; Babu, V.; Bahinipati, S.; Behera, P.; Beleño, C.; Bennett, J.; Bhardwaj, V.; Bhuyan, B.; Bilka, T.; Biswal, J.; Bonvicini, G.; Bozek, A.; Bračko, M.; Browder, T.  e.; Campajola, M.; Červenkov, D.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Chekelian, V.; Chen, A.; Cheon, B.  g.; Chilikin, K.; Cho, K.; Cho, S. -J.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Cunliffe, S.; De Nardo, G.; Di Capua, F.; Doležal, Z.; Dong, T.  v.; Eidelman, S.; Epifanov, D.; Ferber, T.; Fulsom, B.  g.; Garg, R.; Gaur, V.; Gabyshev, N.; Garmash, A.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Hadjivasiliou, C.; Hartbrich, O.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hedges, M.  t.; Hernandez Villanueva, M.; Hou, W. -S.; Hsu, C. -L.; Iijima, T.; Inami, K.; Inguglia, G.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Iwasaki, Y.; Jacobs, W.  w.; Jia, S.; Jin, Y.; Joo, C.  w.; Joo, K.  k.; Kaliyar, A.  b.; Kang, K.  h.; Karyan, G.; Kato, Y.; Kawasaki, T.; Kichimi, H.; Kiesling, C.; Kim, B.  h.; Kim, D.  y.; Kim, S.  h.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Korpar, S.; Kotchetkov, D.; Križan, P.; Kroeger, R.; Krokovny, P.; Kulasiri, R.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lalwani, K.; Lange, J.  s.; Lee, S.  c.; Lewis, P.; L.  k., Li; Y.  b., Li; Li Gioi, L.; Libby, J.; Lieret, K.; Liptak, Z.; Liventsev, D.; Luo, T.; Macqueen, C.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matvienko, D.; Mcneil, J.  t.; Merola, M.; Miyabayashi, K.; Miyata, H.; Mizuk, R.; Mohanty, G.  b.; Mohanty, S.; Moon, T.  j.; Mori, T.; Mrvar, M.; Mussa, R.; Nakano, E.; Nakao, M.; Natkaniec, Z.; Natochii, A.; Nayak, M.; Nisar, N.  k.; Nishida, S.; Ogawa, K.; Ogawa, S.; Ono, H.; Onuki, Y.; Oskin, P.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pardi, S.; Park, H.; Park, S. -H.; Patra, S.; Paul, S.; Pedlar, T.  k.; Pestotnik, R.; Piilonen, L.  e.; Podobnik, T.; Popov, V.; Prencipe, E.; Prim, M.  t.; Ritter, M.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Russo, G.; Sahoo, D.; Sakai, Y.; Sandilya, S.; Santelj, L.; Sanuki, T.; Savinov, V.; Schnell, G.; Schueler, J.; Schwanda, C.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M.  e.; Shapkin, M.; Shebalin, V.; Shen, C.  p.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Singh, J.  b.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Starič, M.; Stottler, Z.  s.; Strube, J.  f.; Sumihama, M.; Sumisawa, K.; Sumiyoshi, T.; Sutcliffe, W.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Uchida, M.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, S.; Urquijo, P.; Usov, Y.; Vahsen, S.  e.; Van Tonder, R.; Varner, G.; Vinokurova, A.; Vorobyev, V.; Waheed, E.; Wang, C.  h.; Wang, E.; Wang, M. -Z.; Wang, P.; Wang, X.  l.; Watanabe, M.; Won, E.; Xu, X.; Yabsley, B.  d.; Yan, W.; Yang, S.  b.; Ye, H.; Yin, J.  h.; Zhang, Z.  p.; Zhilich, V.; Zhukova, V.; Zhulanov, V.

doi:10.1103/physrevd.102.071103

Using 980 fb−1 of data collected with the Belle detector operating at the KEKB asymmetric-energy e^+e^- collider, we report a study of the electromagnetic decays of excited {charmed baryons} Ξc(2790) and Ξc(2815). A clear signal (8.6 standard deviations) is observed for Ξc(2815)0→Ξ0cγ, and we measure: B[Ξc(2815)0→Ξ0cγ]/B[Ξc(2815)0→Ξc(2645)+π−→Ξ0cπ+π−]=0.41±0.05±0.03. We also present evidence (3.8 standard deviations) for the similar decay of the Ξc(2790)0 and measure: B[Ξc(2790)0→Ξ0cγ]/B[Ξc(2790)0→Ξ′+cπ−→Ξ+cγπ−]=0.13±0.03±0.02. The first quoted uncertainties are statistical and the second systematic. We find no hint of the analogous decays of the Ξc(2815)+ and Ξc(2790)+ baryons and set upper limits at the 90% confidence level of: B[Ξc(2815)+→Ξ+cγ]/B[Ξc(2815)+→Ξc(2645)0π+→Ξ+cπ−π+]<0.09, and B[Ξc(2790)+→Ξ+cγ]/B[Ξc(2790)+→Ξ′0cπ+→Ξ0cγπ+]<0.06. Approximate values of the partial widths of the decays are extracted, which can be used to discriminate between models of the underlying quark structure of these excited states.