Study of η(1405)/η(1475) in $$ J/\psi \to \gamma {K}_S^0{K}_S^0{\pi}^0 $$ decay
Authors:   The BESIII collaboration, Ablikim M. , Achasov M. N. , Adlarson P. , Albrecht M. , Aliberti R. , Amoroso A. , An M. R. , An Q. , Bai X. H. , Bai Y. , Bakina O. , Baldini Ferroli R. , Balossino I. , Ban Y. , Batozskaya V. , Becker D. , Begzsuren K. , Berger N. , Bertani M. , Bettoni D. , Bianchi F. , Bloms J. , Bortone A. , Boyko I. , Briere R. A. , Brueggemann A. , Cai H. , Cai X. , Calcaterra A. , Cao G. F. , Cao N. , Cetin S. A. , Chang J. F. , Chang W. L. , Chelkov G. , Chen C. , Chen Chao , Chen G. , Chen H. S. , Chen M. L. , Chen S. J. , Chen S. M. , Chen T. , Chen X. R. , Chen X. T. , Chen Y. B. , Chen Z. J. , Cheng W. S. , Choi S. K. , Chu X. , Cibinetto G. , Cossio F. , Cui J. J. , Dai H. L. , Dai J. P. , Dbeyssi A. , de Boer R. E. , Dedovich D. , Deng Z. Y. , Denig A. , Denysenko I. , Destefanis M. , De Mori F. , Ding Y. , Dong J. , Dong L. Y. , Dong M. Y. , Dong X. , Du S. X. , Egorov P. , Fan Y. L. , Fang J. , Fang S. S. , Fang W. X. , Fang Y. , Farinelli R. , Fava L. , Feldbauer F. , Felici G. , Feng C. Q. , Feng J. H. , Fischer K , Fritsch M. , Fritzsch C. , Fu C. D. , Gao H. , Gao Y. N. , Gao Yang , Garbolino S. , Garzia I. , Ge P. T. , Ge Z. W. , Geng C. , Gersabeck E. M. , Gilman A , Goetzen K. , Gong L. , Gong W. X. , Gradl W. , Greco M. , Gu L. M. , Gu M. H. , Gu Y. T. , Guan C. Y , Guo A. Q. , Guo L. B. , Guo R. P. , Guo Y. P. , Guskov A. , Han T. T. , Han W. Y. , Hao X. Q. , Harris F. A. , He K. K. , He K. L. , Heinsius F. H. , Heinz C. H. , Heng Y. K. , Herold C. , Himmelreich M. , Hou G. Y. , Hou Y. R. , Hou Z. L. , Hu H. M. , Hu J. F. , Hu T. , Hu Y. , Huang G. S. , Huang K. X. , Huang L. Q. , Huang L. Q. , Huang X. T. , Huang Y. P. , Huang Z. , Hussain T. , Hüsken N , Imoehl W. , Irshad M. , Jackson J. , Jaeger S. , Janchiv S. , Jang E. , Jeong J. H. , Ji Q. , Ji Q. P. , Ji X. B. , Ji X. L. , Ji Y. Y. , Jia Z. K. , Jiang H. B. , Jiang S. S. , Jiang X. S. , Jiang Y. , Jiang Yi , Jiao J. B. , Jiao Z. , Jin S. , Jin Y. , Jing M. Q. , Johansson T. , Kalantar-Nayestanaki N. , Kang X. S. , Kappert R. , Ke B. C. , Keshk I. K. , Khoukaz A. , Kiuchi R. , Kliemt R. , Koch L. , Kolcu O. B. , Kopf B. , Kuemmel M. , Kuessner M. , Kupsc A. , Kühn W. , Lane J. J. , Lange J. S. , Larin P. , Lavania A. , Lavezzi L. , Lei Z. H. , Leithoff H. , Lellmann M. , Lenz T. , Li C. , Li C. , Li C. H. , Li Cheng , Li D. M. , Li F. , Li G. , Li H. , Li H. , Li H. B. , Li H. J. , Li H. N. , Li J. Q. , Li J. S. , Li J. W. , Li Ke , Li L. J , Li L. K. , Li Lei , Li M. H. , Li P. R. , Li S. X. , Li S. Y. , Li T. , Li W. D. , Li W. G. , Li X. H. , Li X. L. , Li Xiaoyu , Li Z. X. , Liang H. , Liang H. , Liang H. , Liang Y. F. , Liang Y. T. , Liao G. R. , Liao L. Z. , Libby J. , Limphirat A. , Lin C. X. , Lin D. X. , Lin T. , Liu B. J. , Liu C. X. , Liu D. , Liu F. H. , Liu Fang , Liu Feng , Liu G. M. , Liu H. , Liu H. B. , Liu H. M. , Liu Huanhuan , Liu Huihui , Liu J. B. , Liu J. L. , Liu J. Y. , Liu K. , Liu K. Y. , Liu Ke , Liu L. , Liu Lu , Liu M. H. , Liu P. L. , Liu Q. , Liu S. B. , Liu T. , Liu W. K. , Liu W. M. , Liu X. , Liu Y. , Liu Y. B. , Liu Z. A. , Liu Z. Q. , Lou X. C. , Lu F. X. , Lu H. J. , Lu J. G. , Lu X. L. , Lu Y. , Lu Y. P. , Lu Z. H. , Luo C. L. , Luo M. X. , Luo T. , Luo X. L. , Lyu X. R. , Lyu Y. F. , Ma F. C. , Ma H. L. , Ma L. L. , Ma M. M. , Ma Q. M. , Ma R. Q. , Ma R. T. , Ma X. Y. , Ma Y. , Maas F. E. , Maggiora M. , Maldaner S. , Malde S. , Malik Q. A. , Mangoni A. , Mao Y. J. , Mao Z. P. , Marcello S. , Meng Z. X. , Mezzadri G. , Miao H. , Min T. J. , Mitchell R. E. , Mo X. H. , Muchnoi N. Yu. , Nefedov Y. , Nerling F. , Nikolaev I. B. , Ning Z. , Nisar S. , Niu Y. , Olsen S. L. , Ouyang Q. , Pacetti S. , Pan X. , Pan Y. , Pathak A. , Pelizaeus M. , Peng H. P. , Peters K. , Ping J. L. , Ping R. G. , Plura S. , Pogodin S. , Prasad V. , Qi F. Z. , Qi H. , Qi H. R. , Qi M. , Qi T. Y. , Qian S. , Qian W. B. , Qian Z. , Qiao C. F. , Qin J. J. , Qin L. Q. , Qin X. P. , Qin X. S. , Qin Z. H. , Qiu J. F. , Qu S. Q. , Rashid K. H. , Redmer C. F. , Ren K. J. , Rivetti A. , Rodin V. , Rolo M. , Rong G. , Rosner Ch. , Ruan S. N. , Sang H. S. , Sarantsev A. , Schelhaas Y. , Schnier C. , Schoenning K. , Scodeggio M. , Shan K. Y. , Shan W. , Shan X. Y. , Shangguan J. F. , Shao L. G. , Shao M. , Shen C. P. , Shen H. F. , Shen X. Y. , Shi B. A. , Shi H. C. , Shi J. Y. , Shi Q. Q. , Shi R. S. , Shi X. , Shi X. D , Song J. J. , Song W. M. , Song Y. X. , Sosio S. , Spataro S. , Stieler F. , Su K. X. , Su P. P. , Su Y. J. , Sun G. X. , Sun H. , Sun H. K. , Sun J. F. , Sun L. , Sun S. S. , Sun T. , Sun W. Y. , Sun X , Sun Y. J. , Sun Y. Z. , Sun Z. T. , Tan Y. H. , Tan Y. X. , Tang C. J. , Tang G. Y. , Tang J. , Tao L. Y , Tao Q. T. , Tat M. , Teng J. X. , Thoren V. , Tian W. H. , Tian Y. , Uman I. , Wang B. , Wang B. L. , Wang C. W. , Wang D. Y. , Wang F. , Wang H. J. , Wang H. P. , Wang K. , Wang L. L. , Wang M. , Wang M. Z. , Wang Meng , Wang S. , Wang S. , Wang T. , Wang T. J. , Wang W. , Wang W. H. , Wang W. P. , Wang X. , Wang X. F. , Wang X. L. , Wang Y. , Wang Y. D. , Wang Y. F. , Wang Y. H. , Wang Y. Q. , Wang Yaqian , Wang Z. , Wang Z. Y. , Wang Ziyi , Wei D. H. , Weidner F. , Wen S. P. , White D. J. , Wiedner U. , Wilkinson G. , Wolke M. , Wollenberg L. , Wu J. F. , Wu L. H. , Wu L. J. , Wu X. , Wu X. H. , Wu Y. , Wu Z. , Xia L. , Xiang T. , Xiao D. , Xiao G. Y. , Xiao H. , Xiao S. Y. , Xiao Y. L. , Xiao Z. J. , Xie C. , Xie X. H. , Xie Y. , Xie Y. G. , Xie Y. H. , Xie Z. P. , Xing T. Y. , Xu C. F. , Xu C. J. , Xu G. F. , Xu H. Y. , Xu Q. J. , Xu X. P. , Xu Y. C. , Xu Z. P. , Yan F. , Yan L. , Yan W. B. , Yan W. C. , Yang H. J. , Yang H. L. , Yang H. X. , Yang L. , Yang S. L. , Yang Tao , Yang Y. F. , Yang Y. X. , Yang Yifan , Ye M. , Ye M. H. , Yin J. H. , You Z. Y. , Yu B. X. , Yu C. X. , Yu G. , Yu T. , Yu X. D. , Yuan C. Z. , Yuan L. , Yuan S. C. , Yuan X. Q. , Yuan Y. , Yuan Z. Y. , Yue C. X. , Zafar A. A. , Zeng F. R. , Zeng X. , Zeng Y. , Zhan Y. H. , Zhang A. Q. , Zhang B. L. , Zhang B. X. , Zhang D. H. , Zhang G. Y. , Zhang H. , Zhang H. H. , Zhang H. H. , Zhang H. Y. , Zhang J. L. , Zhang J. Q. , Zhang J. W. , Zhang J. X. , Zhang J. Y. , Zhang J. Z. , Zhang Jianyu , Zhang Jiawei , Zhang L. M. , Zhang L. Q. , Zhang Lei , Zhang P. , Zhang Q. Y. , Zhang Shuihan , Zhang Shulei , Zhang X. D. , Zhang X. M. , Zhang X. Y. , Zhang X. Y. , Zhang Y. , Zhang Y. T. , Zhang Y. H. , Zhang Yan , Zhang Yao , Zhang Z. H. , Zhang Z. Y. , Zhang Z. Y. , Zhao G. , Zhao J. , Zhao J. Y. , Zhao J. Z. , Zhao Lei , Zhao Ling , Zhao M. G. , Zhao Q. , Zhao S. J. , Zhao Y. B. , Zhao Y. X. , Zhao Z. G. , Zhemchugov A. , Zheng B. , Zheng J. P. , Zheng Y. H. , Zhong B. , Zhong C. , Zhong X. , Zhou H. , Zhou L. P. , Zhou X. , Zhou X. K. , Zhou X. R. , Zhou X. Y. , Zhou Y. Z. , Zhu J. , Zhu K. , Zhu K. J. , Zhu L. X. , Zhu S. H. , Zhu S. Q. , Zhu T. J. , Zhu W. J. , Zhu Y. C. , Zhu Z. A. , Zou B. S. , Zou J. H. 
Published: March 2023

Abstract

Using a sample of (10.09 ± 0.04) × 109J/ψ decays collected with the BESIII detector, partial wave analyses of the decay $$ J/\psi \to \gamma {K}_S^0{K}_S^0{\pi}^0 $$
J
/
ψ
→
γ

K
S
0

K
S
0

π
0

are performed within the $$ {K}_S^0{K}_S^0{\pi}^0 $$

K
S
0

K
S
0

π
0

invariant mass region below 1.6 GeV/c2. The covariant tensor amplitude method is used in both mass independent and mass dependent approaches. Both analysis approaches exhibit dominant pseudoscalar and axial vector components, and show good consistency for the other individual components. Furthermore, the mass dependent analysis reveals that the $$ {K}_S^0{K}_S^0{\pi}^0 $$

K
S
0

K
S
0

π
0

invariant mass spectrum for the pseudoscalar component can be well described with two isoscalar resonant states using relativistic Breit-Wigner model, i.e., the η(1405) with a mass of $$ 1391.7\pm {0.7}_{-0.3}^{+11.3} $$
1391.7
±

0.7

−
0.3

+
11.3

MeV/c2 and a width of $$ 60.8\pm {1.2}_{-12.0}^{+5.5} $$
60.8
±

1.2

−
12.0

+
5.5

MeV, and the η(1475) with a mass of $$ 1507.6\pm {1.6}_{-32.2}^{+15.5} $$
1507.6
±

1.6

−
32.2

+
15.5

MeV/c2 and a width of $$ 115.8\pm {2.4}_{-10.9}^{+14.8} $$
115.8
±

2.4

−
10.9

+
14.8

MeV. The first and second uncertainties are statistical and systematic, respectively. Alternate models for the pseudoscalar component are also tested, but the description of the $$ {K}_S^0{K}_S^0{\pi}^0 $$

K
S
0

K
S
0

π
0

invariant mass spectrum deteriorates significantly.