Observation of ϒ(2S)→γηb(1S) Decay

Fulsom, B.  g.; Pedlar, T.  k.; Adachi, I.; Aihara, H.; Al Said, S.; Asner, D.  m.; Atmacan, H.; Aulchenko, V.; Aushev, T.; Ayad, R.; Babu, V.; Badhrees, I.; Bakich, A.  m.; Bansal, V.; Behera, P.; Beleño, C.; Berger, M.; Bhardwaj, V.; Bhuyan, B.; Bilka, T.; Biswal, J.; Bondar, A.; Bonvicini, G.; Bozek, A.; Bračko, M.; Browder, T.  e.; Cao, L.; Červenkov, D.; Chekelian, V.; Chen, A.; Cheon, B.  g.; Chilikin, K.; Cho, K.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Cunliffe, S.; Dash, N.; Di Carlo, S.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Dong, T.  v.; Drásal, Z.; Eidelman, S.; Epifanov, D.; Fast, J.  e.; Ferber, T.; Garg, R.; Gaur, V.; Gabyshev, N.; Garmash, A.; Gelb, M.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Guido, E.; Haba, J.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hirose, S.; Hou, W. -S.; Iijima, T.; Inami, K.; Inguglia, G.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Iwasaki, Y.; Jacobs, W.  w.; Jeon, H.  b.; Jia, S.; Jin, Y.; Joffe, D.; Joo, K.  k.; Julius, T.; Kawasaki, T.; Kichimi, H.; Kiesling, C.; Kim, D.  y.; Kim, H.  j.; Kim, J.  b.; Kim, K.  t.; Kim, S.  h.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Korpar, S.; Kotchetkov, D.; Križan, P.; Kroeger, R.; Krokovny, P.; Kuhr, T.; Kulasiri, R.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lange, J.  s.; Lee, I.  s.; Lee, S.  c.; L.  k., Li; Y.  b., Li; Li Gioi, L.; Libby, J.; Liventsev, D.; Lubej, M.; Luo, T.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matvienko, D.; Merola, M.; Miyabayashi, K.; Miyata, H.; Mizuk, R.; Mohanty, G.  b.; Moon, H.  k.; Mori, T.; Mussa, R.; Nakao, M.; Nanut, T.; Nath, K.  j.; Natkaniec, Z.; Nayak, M.; Niiyama, M.; Nisar, N.  k.; Nishida, S.; Ogawa, S.; Okuno, S.; Ono, H.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pal, B.; Pardi, S.; Park, H.; Paul, S.; Pestotnik, R.; Piilonen, L.  e.; Popov, V.; Prencipe, E.; Rabusov, A.; Ritter, M.; Rostomyan, A.; Russo, G.; Sakai, Y.; Salehi, M.; Sandilya, S.; Santelj, L.; Sanuki, T.; Savinov, V.; Schneider, O.; Schnell, G.; Schwanda, C.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M.  e.; Shebalin, V.; Shen, C.  p.; Shibata, T. -A.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Simon, F.; Singh, J.  b.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Starič, M.; 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.; Vahsen, S.  e.; Van Hulse, C.; Van Tonder, R.; Varner, G.; Vinokurova, A.; Vorobyev, V.; Vossen, A.; Wang, B.; Wang, C.  h.; Wang, P.; Wang, X.  l.; Watanabe, M.; Watanuki, S.; Widmann, E.; Won, E.; Ye, H.; Yin, J.  h.; Yuan, C.  z.; Zhang, Z.  p.; Zhilich, V.; Zhukova, V.; Zhulanov, V.; Zupanc, A.; Null, Null

doi:10.1103/physrevlett.121.232001

We report the observation of Upsilon(2S) -> gamma eta(b)(1S) based on an analysis of the inclusive photon spectrum of 24.7 fb(-1) of e(+)e(-) collisions at the Upsilon(2S) center-of-mass energy collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e(+)e(-) collider. We measure a branching fraction of B [Upsilon(2S) -> gamma eta(b)(1S)] = (6.1(-0.7-0.6)(+0.6+0.9) x 10(-4) and derive an eta(b)(1S) mass of 9394.8(-3.1-2.7)(+2.7+4.5) MeV/c(2), where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. The significance of our measurement is greater than 7 standard deviations, constituting the first observation of this decay mode.