Measurement of the dipion mass spectrum in X(3872)-> J/psi pi(+)pi(-) decays

Abulencia, A.; Acosta, D.; Adelman, J.; Affolder, T.; Akimoto, T.; Albrow, M. G.; Ambrose, D.; Amerio, S.; Amidei, D.; Anastassov, A.; Anikeev, K.; Annovi, A.; Antos, J.; Aoki, M.; Apollinari, G.; Arguin, J. -F.; Arisawa, T.; Artikov, A.; Ashmanskas, W.; Attal, A.; Azfar, F.; Azzi-Bacchetta, P.; Azzurri, P.; Bacchetta, N.; Bachacou, H.; Badgett, W.; Barbaro-Galtieri, A.; Barnes, V. E.; Barnett, B. A.; Baroiant, S.; Bartsch, V.; Bauer, G.; Bedeschi, F.; Behari, S.; Belforte, S.; Bellettini, G.; Bellinger, J.; Belloni, A.; Ben Haim, E.; Benjamin, D.; Beretvas, A.; Beringer, J.; Berry, T.; Bhatti, A.; Binkley, M.; Bisello, D.; Bishai, M.; Blair, R. E.; Blocker, C.; Bloom, K.; Blumenfeld, B.; Bocci, A.; Bodek, A.; Boisvert, V.; Bolla, G.; Bolshov, A.; Bortoletto, D.; Boudreau, J.; Bourov, S.; Boveia, A.; Brau, B.; Bromberg, C.; Brubaker, E.; Budagov, J.; Budd, H. S.; Budd, S.; Burkett, K.; Busetto, G.; Bussey, P.; Byrum, K. L.; Cabrera, S.; Campanelli, M.; Campbell, M.; Canelli, F.; Canepa, A.; Carlsmith, D.; Carosi, R.; Carron, S.; Casarsa, M.; Castro, A.; Catastini, P.; Cauz, D.; Cavalli-Sforza, M.; Cerri, A.; Cerrito, L.; Chang, S. H.; Chapman, J.; Chen, Y. C.; Chertok, M.; Chiarelli, G.; Chlachidze, G.; Chlebana, F.; Cho, I.; Cho, K.; Chokheli, D.; Chou, J. P.; Chu, P. H.; Chuang, S. H.; Chung, K.; Chung, W. H.; Chung, Y. S.; Ciljak, M.; Ciobanu, C. I.; Ciocci, M. A.; Clark, A.; Clark, D.; Coca, M.; Connolly, A.; Convery, M. E.; Conway, J.; Cooper, B.; Copic, K.; Cordelli, M.; Cortiana, G.; Cruz, A.; Cuevas, J.; Culbertson, R.; Cyr, D.; Daronco, S.; D'Auria, S.; D'Onofrio, M.; Dagenhart, D.; de Barbaro, P.; De Cecco, S.; Deisher, A.; De Lentdecker, G.; Dell'Orso, M.; Demers, S.; Demortier, L.; Deng, J.; Deninno, M.; De Pedis, D.; Derwent, P. F.; Dionisi, C.; Dittmann, J. R.; Dituro, P.; Dörr, C.; Dominguez, A.; Donati, S.; Donega, M.; Dong, P.; Donini, J.; Dorigo, T.; Dube, S.; Ebina, K.; Efron, J.; Ehlers, J.; Erbacher, R.; Errede, D.; Errede, S.; Eusebi, R.; Fang, H. C.; Farrington, S.; Fedorko, I.; Fedorko, W. T.; Feild, R. G.; Feindt, M.; Fernandez, J. P.; Field, R.; Flanagan, G.; Flores-Castillo, L. R.; Foland, A.; Forrester, S.; Foster, G. W.; Franklin, M.; Freeman, J. C.; Fujii, Y.; Furic, I.; Gajjar, A.; Gallinaro, M.; Galyardt, J.; Garcia, J. E.; Garcia Sciveres, M.; Garfinkel, A. F.; Gay, C.; Gerberich, H.; Gerchtein, E.; Gerdes, D.; Giagu, S.; di Giovanni, G. P.; Giannetti, P.; Gibson, A.; Gibson, K.; Ginsburg, C.; Giokaris, N.; Giolo, K.; Giordani, M.; Giunta, M.; Giurgiu, G.; Glagolev, V.; Glenzinski, D.; Gold, M.; Goldschmidt, N.; Goldstein, J.; Gomez, G.; Gomez-Ceballos, G.; Goncharov, M.; González, O.; Gorelov, I.; Goshaw, A. T.; Gotra, Y.; Goulianos, K.; Gresele, A.; Griffiths, M.; Grinstein, S.; Grosso-Pilcher, C.; Grundler, U.; Guimaraes da Costa, J.; Haber, C.; Hahn, S. R.; Hahn, K.; Halkiadakis, E.; Hamilton, A.; Han, B. -Y.; Handler, R.; Happacher, F.; Hara, K.; Hare, M.; Harper, S.; Harr, R. F.; Harris, R. M.; Hatakeyama, K.; Hauser, J.; Hays, C.; Hayward, H.; Heijboer, A.; Heinemann, B.; Heinrich, J.; Hennecke, M.; Herndon, M.; Heuser, J.; Hidas, D.; Hill, C. S.; Hirschbuehl, D.; Hocker, A.; Holloway, A.; Hou, S.; Houlden, M.; Hsu, S. -C.; Huffman, B. T.; Hughes, R. E.; Huston, J.; Ikado, K.; Incandela, J.; Introzzi, G.; Iori, M.; Ishizawa, Y.; Ivanov, A.; Iyutin, B.; James, E.; Jang, D.; Jayatilaka, B.; Jeans, D.; Jensen, H.; Jeon, E. J.; Jones, M.; Joo, K. K.; Jun, S. Y.; Junk, T. R.; Kamon, T.; Kang, J.; Karagoz-Unel, M.; Karchin, P. E.; Kato, Y.; Kemp, Y.; Kephart, R.; Kerzel, U.; Khotilovich, V.; Kilminster, B.; Kim, D. H.; Kim, H. S.; Kim, J. E.; Kim, M. J.; Kim, M. S.; Kim, S. B.; Kim, S. H.; Kim, Y. K.; Kirby, M.; Kirsch, L.; Klimenko, S.; Klute, M.; Knuteson, B.; B. R., Ko; Kobayashi, H.; Kondo, K.; Kong, D. J.; Konigsberg, J.; Kordas, K.; Korytov, A.; Kotwal, A. V.; Kovalev, A.; Kraus, J.; Kravchenko, I.; Kreps, M.; Kreymer, A.; Kroll, J.; Krumnack, N.; Kruse, M.; Krutelyov, V.; Kuhlmann, S. E.; Kusakabe, Y.; Kwang, S.; Laasanen, A. T.; Lai, S.; Lami, S.; Lammel, S.; Lancaster, M.; Lander, R. L.; Lannon, K.; Lath, A.; Latino, G.; Lazzizzera, I.; Lecci, C.; Lecompte, T.; Lee, J.; Lee, S. W.; Lefèvre, R.; Leonardo, N.; Leone, S.; Levy, S.; Lewis, J. D.; Li, K.; Lin, C.; Lin, C. S.; Lindgren, M.; Lipeles, E.; Liss, T. M.; Lister, A.; Litvintsev, D. O.; Liu, T.; Liu, Y.; Lockyer, N. S.; Loginov, A.; Loreti, M.; Loverre, P.; R. -S., Lu; Lucchesi, D.; Lujan, P.; Lukens, P.; Lungu, G.; Lyons, L.; Lys, J.; Lysak, R.; Lytken, E.; Mack, P.; Macqueen, D.; Madrak, R.; Maeshima, K.; Maksimovic, P.; Manca, G.; Margaroli, F.; Marginean, R.; Marino, C.; Martin, A.; Martin, M.; Martin, V.; Martínez, M.; Maruyama, T.; Matsunaga, H.; Mattson, M. E.; Mazini, R.; Mazzanti, P.; Mcfarland, K. S.; Mcgivern, D.; Mcintyre, P.; Mcnamara, P.; Mcnulty, R.; Mehta, A.; Menzemer, S.; Menzione, A.; Merkel, P.; Mesropian, C.; Messina, A.; von der Mey, M.; Miao, T.; Miladinovic, N.; Miles, J.; Miller, R.; Miller, J. S.; Mills, C.; Milnik, M.; Miquel, R.; Miscetti, S.; Mitselmakher, G.; Miyamoto, A.; Moggi, N.; Mohr, B.; Moore, R.; Morello, M.; Movilla Fernandez, P.; Mülmenstädt, J.; Mukherjee, A.; Mulhearn, M.; Muller, Th.; Mumford, R.; Murat, P.; Nachtman, J.; Nahn, S.; Nakano, I.; Napier, A.; Naumov, D.; Necula, V.; Neu, C.; Neubauer, M. S.; Nielsen, J.; Nigmanov, T.; Nodulman, L.; Norniella, O.; Ogawa, T.; S. H., Oh; Y. D., Oh; Okusawa, T.; Oldeman, R.; Orava, R.; Osterberg, K.; Pagliarone, C.; Palencia, E.; Paoletti, R.; Papadimitriou, V.; Papikonomou, A.; Paramonov, A. A.; Parks, B.; Pashapour, S.; Patrick, J.; Pauletta, G.; Paulini, M.; Paus, C.; Pellett, D. E.; Penzo, A.; Phillips, T. J.; Piacentino, G.; Piedra, J.; Pitts, K.; Plager, C.; Pondrom, L.; Pope, G.; Portell, X.; Poukhov, O.; Pounder, N.; Prakoshyn, F.; Pronko, A.; Proudfoot, J.; Ptohos, F.; Punzi, G.; Pursley, J.; Rademacker, J.; Rahaman, A.; Rakitin, A.; Rappoccio, S.; Ratnikov, F.; Reisert, B.; Rekovic, V.; van Remortel, N.; Renton, P.; Rescigno, M.; Richter, S.; Rimondi, F.; Rinnert, K.; Ristori, L.; Robertson, W. J.; Robson, A.; Rodrigo, T.; Rogers, E.; Rolli, S.; Roser, R.; Rossi, M.; Rossin, R.; Rott, C.; Ruiz, A.; Russ, J.; Rusu, V.; Ryan, D.; Saarikko, H.; Sabik, S.; Safonov, A.; Sakumoto, W. K.; Salamanna, G.; Saltó, O.; Saltzberg, D.; Sanchez, C.; Santi, L.; Sarkar, S.; Sato, K.; Savard, P.; Savoy-Navarro, A.; Scheidle, T.; Schlabach, P.; Schmidt, E. E.; Schmidt, M. P.; Schmitt, M.; Schwarz, T.; Scodellaro, L.; Scott, A. L.; Scribano, A.; Scuri, F.; Sedov, A.; Seidel, S.; Seiya, Y.; Semenov, A.; Semeria, F.; Sexton-Kennedy, L.; Sfiligoi, I.; Shapiro, M. D.; Shears, T.; Shepard, P. F.; Sherman, D.; Shimojima, M.; Shochet, M.; Shon, Y.; Shreyber, I.; Sidoti, A.; Sill, A.; Sinervo, P.; Sisakyan, A.; Sjolin, J.; Skiba, A.; Slaughter, A. J.; Sliwa, K.; Smirnov, D.; Smith, J. R.; Snider, F. D.; Snihur, R.; Soderberg, M.; Soha, A.; Somalwar, S.; Sorin, V.; Spalding, J.; Spinella, F.; Squillacioti, P.; Stanitzki, M.; Staveris-Polykalas, A.; t. Denis R., S; Stelzer, B.; Stelzer-Chilton, O.; Stentz, D.; Strologas, J.; Stuart, D.; Suh, J. S.; Sukhanov, A.; Sumorok, K.; Sun, H.; Suzuki, T.; Taffard, A.; Tafirout, R.; Takashima, R.; Takeuchi, Y.; Takikawa, K.; Tanaka, M.; Tanaka, R.; Tecchio, M.; Teng, P. K.; Terashi, K.; Tether, S.; Thom, J.; Thompson, A. S.; Thomson, E.; Tipton, P.; Tiwari, V.; Tkaczyk, S.; Toback, D.; Tokar, S.; Tollefson, K.; Tomura, T.; Tonelli, D.; Tönnesmann, M.; Torre, S.; Torretta, D.; Tourneur, S.; Trischuk, W.; Tsuchiya, R.; Tsuno, S.; Turini, N.; Ukegawa, F.; Unverhau, T.; Uozumi, S.; Usynin, D.; Vacavant, L.; Vaiciulis, A.; Vallecorsa, S.; Varganov, A.; Vataga, E.; Velev, G.; Veramendi, G.; Veszpremi, V.; Vickey, T.; Vidal, R.; Vila, I.; Vilar, R.; Vollrath, I.; Volobouev, I.; Würthwein, F.; Wagner, P.; Wagner, R. G.; Wagner, R. L.; Wagner, W.; Wallny, R.; Walter, T.; Wan, Z.; Wang, M. J.; Wang, S. M.; Warburton, A.; Ward, B.; Waschke, S.; Waters, D.; Watts, T.; Weber, M.; Wester, W. C.; Whitehouse, B.; Whiteson, D.; Wicklund, A. B.; Wicklund, E.; Williams, H. H.; Wilson, P.; Winer, B. L.; Wittich, P.; Wolbers, S.; Wolfe, C.; Worm, S.; Wright, T.; Wu, X.; Wynne, S. M.; Yagil, A.; Yamamoto, K.; Yamaoka, J.; Yamashita, T.; Yang, C.; Yang, U. K.; Yao, W. M.; Yeh, G. P.; Yoh, J.; Yorita, K.; Yoshida, T.; Yu, I.; S. S., Yu; Yun, J. C.; Zanello, L.; Zanetti, A.; Zaw, I.; Zetti, F.; Zhang, X.; Zhou, J.; Zucchelli, S.

doi:10.1103/PhysRevLett.96.102002

We measure the dipion mass spectrum in X(3872) -> J/psi pi(+)pi(-) decays using 360 pb(-1) of (p) over barp collisions at root s = 1.96 TeV collected with the CDF II detector. The spectrum is fit with predictions for odd C-parity ((3)S(1), (1)P(1), and (3)D(J)) charmonia decaying to J/psi pi(+)pi(-), as well as even C-parity states in which the pions are from rho(0) decay. The latter case also encompasses exotic interpretations, such as a D(0)(D) over bar*(0) molecule. Only the (3)S(1) and J/psi rho hypotheses are compatible with our data. Since (3)S(1) is untenable on other grounds, decay via J/psi rho is favored, which implies C = +1 for the X(3872). Models for different J/psi-rho angular momenta L are considered. Flexibility in the models, especially the introduction of rho-omega interference, enables good descriptions of our data for both L = 0 and 1.