Observation of X(2370) and search for X(2120) in $$J/\psi \rightarrow \gamma K{\bar{K}} \eta '$$
Authors: Ablikim M. , Achasov M. N. , Adlarson P. , Ahmed S. , Albrecht M. , Alekseev M. , Amoroso A. , An Q. , Anita  , Bai Y. , Bakina O. , Ferroli R. Baldini , Balossino I. , Ban Y. , Begzsuren K. , Bennett J. V. , Berger N. , Bertani M. , Bettoni D. , Bianchi F. , Biernat J , Bloms J. , Boyko I. , Briere R. A. , Cai H. , Cai X. , Calcaterra A. , Cao G. F. , Cao N. , Cetin S. A. , Chai J. , Chang J. F. , Chang W. L. , Chelkov G. , Chen D. Y. , Chen G. , Chen H. S. , Chen J. C. , Chen M. L. , Chen S. J. , Chen Y. B. , Cheng W. , Cibinetto G. , Cossio F. , Cui X. F. , Dai H. L. , Dai J. P. , Dai X. C. , Dbeyssi A. , Dedovich D. , Deng Z. Y. , Denig A. , Denysenko I. , Destefanis M. , De Mori F. , Ding Y. , Dong C. , Dong J. , Dong L. Y. , Dong M. Y. , Dou Z. L. , Du S. X. , Fan J. Z. , Fang J. , Fang S. S. , Fang Y. , Farinelli R. , Fava L. , Feldbauer F. , Felici G. , Feng C. Q. , Fritsch M. , Fu C. D. , Fu Y. , Gao X. L. , Gao Y. , Gao Y. , Gao Y. G. , Gao Z. , Garzia I. , Gersabeck E. M. , Gilman A. , Goetzen K. , Gong L. , Gong W. X. , Gradl W. , Greco M. , Gu L. M. , Gu M. H. , Gu S. , Gu Y. T. , Guo A. Q. , Guo L. B. , Guo R. P. , Guo Y. P. , Guo Y. P. , Guskov A. , Han S. , Hao X. Q. , Harris F. A. , He K. L. , Heinsius F. H. , Held T. , Heng Y. K. , Himmelreich M. , Holtmann T. , Hou Y. R. , Hou Z. L. , Hu H. M. , Hu J. F. , Hu T. , Hu Y. , Huang G. S. , Huang J. S. , Huang X. T. , Huang X. Z. , Huesken N. , Hussain T. , Andersson W. Ikegami , Imoehl W. , Irshad M. , Jaeger S. , Ji Q. , Ji Q. P. , Ji X. B. , Ji X. L. , Jiang H. B. , Jiang X. S. , Jiang X. Y. , Jiao J. B. , Jiao Z. , Jin D. P. , Jin S. , Jin Y. , Johansson T. , Kalantar-Nayestanaki N. , Kang X. S. , Kappert R. , Kavatsyuk M. , Ke B. C. , Keshk I. K. , Khoukaz A. , Kiese P. , Kiuchi R. , Kliemt R. , Koch L. , Kolcu O. B. , Kopf B. , Kuemmel M. , Kuessner M. , Kupsc A. , Kurth M. G. , Kühn W. , Lange J. S. , Larin P. , Lavezzi L. , Leithoff H. , Lenz T. , Li C. , Li Cheng , Li D. M. , Li F. , Li G. , Li H. B. , Li H. J. , Li J. C. , Li J. W. , Li Ke , Li L. K. , Li Lei , Li P. L. , Li P. R. , Li Q. Y. , Li S. Y. , Li W. D. , Li W. G. , Li X. H. , Li X. L. , Li X. N. , Li Z. B. , Li Z. Y. , Liang H. , Liang H. , Liang Y. F. , Liang Y. T. , Liao G. R. , Liao L. Z. , Libby J. , Lin C. X. , Lin D. X. , Lin Y. J. , Liu B. , Liu B. J. , Liu C. X. , Liu D. , Liu D. Y. , Liu F. H. , Liu Fang , Liu Feng , Liu H. B. , Liu H. M. , Liu Huanhuan , Liu Huihui , Liu J. B. , Liu J. Y. , Liu K. , Liu K. Y. , Liu Ke , Liu L. , Liu L. Y. , Liu Q. , Liu S. B. , Liu T. , Liu X. , Liu X. Y. , Liu Y. B. , Liu Z. A. , Liu Z. Q. , Long Y. F. , Lou X. C. , Lu H. J. , Lu J. D. , Lu J. G. , Lu Y. , Lu Y. P. , Luo C. L. , Luo M. X. , Luo P. W. , Luo T. , Luo X. L. , Lusso S. , Lyu X. R. , Ma F. C. , Ma H. L. , Ma L. L. , Ma M. M. , Ma Q. M. , Ma X. N. , Ma X. X. , Ma X. Y. , Ma Y. M. , 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. , Messchendorp J. G. , Mezzadri G. , Min J. , Min T. J. , Mitchell R. E. , Mo X. H. , Mo Y. J. , Morales C. Morales , Muchnoi N. Yu. , Muramatsu H. , Mustafa A. , Nakhoul S. , Nefedov Y. , Nerling F. , Nikolaev I. B. , Ning Z. , Nisar S. , Olsen S. L. , Ouyang Q. , Pacetti S. , Pan Y. , Papenbrock M. , Patteri P. , Pelizaeus M. , Peng H. P. , Peters K. , Pettersson J. , Ping J. L. , Ping R. G. , Pitka A. , Poling R. , Prasad V. , Qi H. R. , Qi H. R. , Qi M. , Qi T. Y. , Qian S. , Qiao C. F. , Qin N. , Qin X. P. , Qin X. S. , Qin Z. H. , Qiu J. F. , Qu S. Q. , Rashid K. H. , Ravindran K. , Redmer C. F. , Richter M. , Rivetti A. , Rodin V. , Rolo M. , Rong G. , Rosner Ch. , Rump M. , Sarantsev A. , Savrié M. , Schelhaas Y. , Schnier C. , Schoenning K. , Shan W. , Shan X. Y. , Shao M. , Shen C. P. , Shen P. X. , Shen X. Y. , Sheng H. Y. , Shi X. , Shi X. D , Song J. J. , Song Q. Q. , Song X. Y. , Sosio S. , Sowa C. , Spataro S. , Sui F. F. , Sun G. X. , Sun J. F. , Sun L. , Sun S. S. , Sun Y. J. , Sun Y. K , Sun Y. Z. , Sun Z. J. , Sun Z. T. , Tan Y. X. , Tang C. J. , Tang G. Y. , Tang X. , Thoren V. , Tsednee B. , Uman I. , Wang B. , Wang B. L. , Wang C. W. , Wang D. Y. , Wang K. , Wang L. L. , Wang L. S. , Wang M. , Wang M. Z. , Wang Meng , Wang P. L. , Wang W. P. , Wang X. , Wang X. F. , Wang X. L. , Wang Y. , Wang Y. , Wang Y. D. , Wang Y. F. , Wang Y. Q. , Wang Z. , Wang Z. G. , Wang Z. Y. , Wang Zongyuan , Weber T. , Wei D. H. , Weidenkaff P. , Weidner F. , Wen H. W. , Wen S. P. , Wiedner U. , Wilkinson G. , Wolke M. , Wu L. H. , Wu L. J. , Wu Z. , Xia L. , Xiao S. Y. , Xiao Y. J. , Xiao Z. J. , Xie Y. G. , Xie Y. H. , Xing T. Y. , Xiong X. A. , Xu G. F. , Xu J. J. , Xu Q. J. , Xu W. , Xu X. P. , Yan F. , Yan L. , Yan L. , Yan W. B. , Yan W. C. , Yan W. C. , Yang H. J. , Yang H. X. , Yang L. , Yang R. X. , Yang S. L. , Yang Y. H. , Yang Y. X. , Yang Yifan , Ye M. , Ye M. H. , Yin J. H. , You Z. Y. , Yu B. X. , Yu C. X. , Yu J. S. , Yu T. , Yuan C. Z. , Yuan X. Q. , Yuan Y. , Yuncu A. , Zafar A. A. , Zeng Y. , Zhang B. X. , Zhang B. Y. , Zhang C. C. , Zhang D. H. , Zhang H. H. , Zhang H. Y. , Zhang J. , Zhang J. L. , Zhang J. Q. , Zhang J. W. , Zhang J. Y. , Zhang J. Z. , Zhang K. , Zhang L. , Zhang Lei , Zhang S. F. , Zhang T. J. , Zhang X. Y. , Zhang Y. H. , Zhang Y. T. , Zhang Yan , Zhang Yao , Zhang Yi , Zhang Yu , Zhang Z. H. , Zhang Z. P. , Zhang Z. Y. , Zhao G. , Zhao J. W. , Zhao J. Y. , Zhao J. Z. , Zhao Lei , Zhao Ling , Zhao M. G. , Zhao Q. , Zhao S. J. , Zhao T. C. , Zhao Y. B. , Zhao Z. G. , Zhemchugov A. , Zheng B. , Zheng J. P. , Zheng Y. , Zheng Y. H. , Zhong B. , Zhou L. , Zhou L. P. , Zhou Q. , Zhou X. , Zhou X. K. , Zhou X. R. , Zhu A. N. , Zhu J. , Zhu K. , Zhu K. J. , Zhu S. H. , Zhu W. J. , Zhu X. L. , Zhu Y. C. , Zhu Y. S. , Zhu Z. A. , Zhuang J. , Zou B. S. , Zou J. H. 
Published: August 2020

Using a sample of $$1.31\times 10^{9} ~J/\psi $$1.31×109J/ψ events collected with the BESIII detector, we perform a study of $$J/\psi \rightarrow \gamma K{\bar{K}}\eta '$$J/ψ→γKK¯η′. X(2370) is observed in the $$K{\bar{K}}\eta '$$KK¯η′ invariant-mass distribution with a statistical significance of $$8.3\sigma $$8.3σ. Its resonance parameters are measured to be $$M=2341.6\pm 6.5 \, \text {(stat.)} \pm 5.7 \, \text {(syst.)}~ \hbox {MeV}/c^{2}$$M=2341.6±6.5(stat.)±5.7(syst.)MeV/c2 and $$\Gamma = 117\pm 10 \, \text {(stat.)}\pm 8 \, \text {(syst.)}~\hbox {MeV}$$Γ=117±10(stat.)±8(syst.)MeV. The product branching fractions for $$J/\psi \rightarrow \gamma X(2370),X(2370)\rightarrow K^{+}K^{-}\eta '$$J/ψ→γX(2370),X(2370)→K+K-η′ and $$J/\psi \rightarrow \gamma X(2370),X(2370)\rightarrow K_{S}^{0}K_{S}^{0}\eta '$$J/ψ→γX(2370),X(2370)→KS0KS0η′ are determined to be $$(1.79\pm 0.23\, \text {(stat.)}\pm 0.65\,\text {(syst.)})\times 10^{-5}$$(1.79±0.23(stat.)±0.65(syst.))×10-5 and $$(1.18\pm 0.32\, \text {(stat.)}\pm 0.39\, \text {(syst.)})\times 10^{-5}$$(1.18±0.32(stat.)±0.39(syst.))×10-5, respectively. No evident signal for X(2120) is observed in the $$K{\bar{K}}\eta '$$KK¯η′ invariant-mass distribution. The upper limits for the product branching fractions of $${\mathcal {B}}(J/\psi \rightarrow \gamma X(2120)\rightarrow \gamma K^{+} K^{-} \eta ')$$B(J/ψ→γX(2120)→γK+K-η′) and $${\mathcal {B}}(J/\psi \rightarrow \gamma X(2120)\rightarrow \gamma K_{S}^{0} K_{S}^{0} \eta ')$$B(J/ψ→γX(2120)→γKS0KS0η′) are determined to be $$1.49\times 10^{-5}$$1.49×10-5 and $$6.38\times 10^{-6}$$6.38×10-6 at the 90% confidence level, respectively.