Precision resonance energy scans with the PANDA experiment at FAIR

Creators: Barucca, G.; Davı, F.; Lancioni, G.; Mengucci, P.; Montalto, L.; Natali, P. P.; Paone, N.; Rinaldi, D.; Scalise, L.; Erni, W.; Krusche, B.; Steinacher, M.; Walford, N.; Cao, N.; Liu, Z.; Liu, C.; Liu, B.; Shen, X.; Sun, S.; Tao, J.; Zhao, G.; Zhao, J.; Albrecht, M.; Bökelmann, S.; Erlen, T.; Feldbauer, F.; Fink, M.; Frech, J.; Freudenreich, V.; Fritsch, M.; Hagdorn, R.; Heinsius, F. H.; Held, T.; Holtmann, T.; Keshk, I.; Koch, H.; Kopf, B.; Kuhlmann, M.; Kümmel, M.; Küßner, M.; Leiber, S.; Musiol, P.; Mustafa, A.; Pelizäus, M.; Pitka, A.; Reher, J.; Reicherz, G.; Richter, M.; Schnier, C.; Sersin, S.; Sohl, L.; Sowa, C.; Steinke, M.; Triffterer, T.; Weber, T.; Wiedner, U.; Beck, R.; Hammann, C.; Hartmann, J.; Ketzer, B.; Müllers, J.; Rossbach, M.; Salisbury, B.; Schmidt, C.; Thoma, U.; Urban, M.; Bianconi, A.; Bragadireanu, M.; Pantea, D.; Czyzycki, W.; Domagala, M.; Filo, G.; Jaworowski, J.; Krawczyk, M.; Lisowski, E.; Lisowski, F.; Michałek, M.; Płażek, J.; Korcyl, K.; Kozela, A.; Kulessa, P.; Lebiedowicz, P.; Pysz, K.; Schäfer, W.; Szczurek, A.; Fiutowski, T.; Idzik, M.; Swientek, K.; Terlecki, P.; Korcyl, G.; Lalik, R.; Malige, A.; Moskal, P.; Nowakowski, K.; Przygoda, W.; Rathod, N.; Rudy, Z.; Salabura, P.; Smyrski, J.; Augustin, I.; Böhm, R.; Lehmann, I.; Nicmorus Marinescu, D.; Schmitt, L.; Varentsov, V.; Al-Turany, M.; Belias, A.; Deppe, H.; Dzhygadlo, R.; Flemming, H.; Gerhardt, A.; Götzen, K.; Heinz, A.; Karabowicz, R.; Kurilla, U.; Lehmann, D.; Lühning, J.; Lynen, U.; Nakhoul, S.; Orth, H.; Peters, K.; Saito, T.; Schepers, G.; Schmidt, C. J.; Schwarz, C.; Schwiening, J.; Täschner, A.; Traxler, M.; Voss, B.; Wieczorek, P.; Abazov, V.; Alexeev, G.; Arefiev, V. A.; Astakhov, V.; Barabanov, M. Yu.; Batyunya, B. V.; Dodokhov, V. Kh.; Fechtchenko, A.; Galoyan, A.; Golovanov, G.; Koshurnikov, E. K.; Lobanov, Y. Yu.; Olshevskiy, A. G.; Piskun, A. A.; Samartsev, A.; Shimanski, S.; Skachkov, N. B.; Skachkova, A. N.; Strokovsky, E. A.; Tokmenin, V.; Uzhinsky, V.; Verkheev, A.; Vodopianov, A.; Zhuravlev, N. I.; Branford, D.; Glazier, D.; Watts, D.; Böhm, M.; Eyrich, W.; Lehmann, A.; Miehling, D.; Pfaffinger, M.; Stelter, S.; Quin, N.; Robison, L.; Seth, K.; Xiao, T.; Bettoni, D.; Ali, A.; Hamdi, A.; Krebs, M.; Nerling, F.; Belousov, A.; Kisel, I.; Kozlov, G.; Pugach, M.; Zyzak, M.; Bianchi, N.; Gianotti, P.; Lucherini, V.; Bracco, G.; Bodenschatz, S.; Brinkmann, K. T.; Diehl, S.; Dormenev, V.; Düren, M.; Etzelmüller, E.; Föhl, K.; Galuska, M.; Geßler, T.; Gutz, E.; Hahn, C.; Hayrapetyan, A.; Kesselkaul, M.; Kühn, W.; Lange, J. S.; Liang, Y.; Metag, V.; Moritz, M.; Nanova, M.; Novotny, R.; Schmidt, M.; Stenzel, H.; Strickert, M.; Thöring, U.; Wasem, T.; Wohlfahrt, B.; Zaunick, H. G.; Tomasi-Gustafsson, E.; Ireland, D.; Seitz, B.; Deepak, P. N.; Kulkarni, A.; Apostolou, A.; Kappert, R.; Kavatsyuk, M.; Loehner, H.; Messchendorp, J.; Rodin, V.; Schakel, P.; Vejdani, S.; Dutta, K.; Kalita, K.; Sohlbach, H.; Bianchi, L.; Deermann, D.; Derichs, A.; Dosdall, R.; Erven, A.; Gillitzer, A.; Goldenbaum, F.; Grunwald, D.; Jokhovets, L.; Lai, A.; Orfanitski, S.; Prasuhn, D.; Prencipe, E.; Pütz, J.; Ritman, J.; Rosenthal, E.; Schadmand, S.; Schmitz, R.; Sefzick, T.; Serdyuk, V.; Sterzenbach, G.; Stockmanns, T.; Wintz, P.; Wüstner, P.; Xu, H.; Zhou, Y.; Cao, X.; Hu, Q.; Li, H.; Li, Z.; Ma, X.; Rigato, V.; Isaksson, L.; Achenbach, P.; Aycock, A.; Corell, O.; Denig, A.; Distler, M.; Hoek, M.; Lauth, W.; Liu, Z.; Merkel, H.; Müller, U.; Pochodzalla, J.; Schlimme, S.; Sfienti, C.; Thiel, M.; Zambrana, M.; Ahmadi, H.; Ahmed, S.; Bleser, S.; Bölting, M.; Capozza, L.; Dbeyssi, A.; Grasemann, P.; Klasen, R.; Kliemt, R.; Leithoff, H. H.; Maas, F.; Maldaner, S.; Michel, M.; Morales Morales, C.; Motzko, C.; Noll, O.; Pflüger, S.; Rodríguez Piñeiro, D.; Steinen, M.; Wolff, S.; Zimmermann, I.; Fedorov, A.; Korzhik, M.; Missevitch, O.; Balashoff, A.; Boukharov, A.; Malyshev, O.; Balanutsa, P.; Chernetsky, V.; Demekhin, A.; Dolgolenko, A.; Fedorets, P.; Gerasimov, A.; Golubev, A.; Goryachev, V.; Kantsyrev, A.; Kirin, D. Y.; Kotov, A.; Kristi, N.; Ladygina, E.; Luschevskaya, E.; Matveev, V. A.; Panjushkin, V.; Stavinskiy, A. V.; Basant, K. N.; Jha, V.; Kumawat, H.; Mohanty, A. K.; Roy, B.; Saxena, A.; Yogesh, S.; Bonaventura, D.; Fritzsch, C.; Grieser, S.; Hargens, C.; Hergemöller, A. K.; Hetz, B.; Hüsken, N.; Khoukaz, A.; Wessels, J. P.; Herold, C.; Khosonthongkee, K.; Kobdaj, C.; Limphirat, A.; Nasawad, T.; Simantathammakul, T.; Srisawad, P.; Yan, Y.; Blinov, A. E.; Kononov, S.; Kravchenko, E. A.; Antokhin, E.; Barnyakov, M.; Beloborodov, K.; Blinov, V. E.; Kuyanov, I. A.; Pivovarov, S.; Pyata, E.; Tikhonov, Y.; Kunne, R.; Ramstein, B.; Boca, G.; Duda, D.; Finger, M.; Finger, M.; Kveton, A.; Pesek, M.; Peskova, M.; Prochazka, I.; Slunecka, M.; Gallus, P.; Jary, V.; Novy, J.; Tomasek, M.; Tomasek, L.; Virius, M.; Vrba, V.; Abramov, V.; Bukreeva, S.; Chernichenko, S.; Derevschikov, A.; Ferapontov, V.; Goncharenko, Y.; Levin, A.; Maslova, E.; Melnik, Y.; Meschanin, A.; Minaev, N.; Mochalov, V.; Moiseev, V.; Morozov, D.; Nogach, L.; Poslavskiy, S.; Ryazantsev, A.; Ryzhikov, S.; Semenov, P.; Shein, I.; Uzunian, A.; Vasiliev, A.; Yakutin, A.; Roy, U.; Yabsley, B.; Belostotski, S.; Gavrilov, G.; Izotov, A.; Manaenkov, S.; Miklukho, O.; Veretennikov, D.; Zhdanov, A.; Makonyi, K.; Preston, M.; Tegner, P. E.; Wölbing, D.; Atac, A.; Bäck, T.; Cederwall, B.; Gandhi, K.; Rai, A. K.; Godre, S.; Calvo, D.; De Remigis, P.; Filippi, A.; Mazza, G.; Rivetti, A.; Wheadon, R.; Iazzi, F.; Lavagno, A.; Bussa, M. P.; Spataro, S.; Martin, A.; Akram, A.; Calen, H.; Ikegami Andersson, W.; Johansson, T.; Kupsc, A.; Marciniewski, P.; Papenbrock, M.; Regina, J.; Schönning, K.; Wolke, M.; Diaz, J.; Pothodi Chackara, V.; Chlopik, A.; Kesik, G.; Melnychuk, D.; Trzcinski, A.; Wojciechowski, M.; Wronka, S.; Zwieglinski, B.; Amsler, C.; Bühler, P.; Kratochwil, N.; Marton, J.; Nalti, W.; Steinschaden, D.; Suzuki, K.; Widmann, E.; Zimmermann, S.; Zmeskal, J.

Others:: Barucca, G.; Davı, F.; Lancioni, G.; Mengucci, P.; Montalto, L.; Natali, P. P.; Paone, N.; Rinaldi, D.; Scalise, L.; Erni, W.; Krusche, B.; Steinacher, M.; Walford, N.; Cao, N.; Liu, Z.; Liu, C.; Liu, B.; Shen, X.; Sun, S.; Tao, J.; Zhao, G.; Zhao, J.; Albrecht, M.; Bökelmann, S.; Erlen, T.; Feldbauer, F.; Fink, M.; Frech, J.; Freudenreich, V.; Fritsch, M.; Hagdorn, R.; Heinsius, F. H.; Held, T.; Holtmann, T.; Keshk, I.; Koch, H.; Kopf, B.; Kuhlmann, M.; Kümmel, M.; Küßner, M.; Leiber, S.; Musiol, P.; Mustafa, A.; Pelizäus, M.; Pitka, A.; Reher, J.; Reicherz, G.; Richter, M.; Schnier, C.; Sersin, S.; Sohl, L.; Sowa, C.; Steinke, M.; Triffterer, T.; Weber, T.; Wiedner, U.; Beck, R.; Hammann, C.; Hartmann, J.; Ketzer, B.; Müllers, J.; Rossbach, M.; Salisbury, B.; Schmidt, C.; Thoma, U.; Urban, M.; Bianconi, A.; Bragadireanu, M.; Pantea, D.; Czyzycki, W.; Domagala, M.; Filo, G.; Jaworowski, J.; Krawczyk, M.; Lisowski, E.; Lisowski, F.; Michałek, M.; Płażek, J.; Korcyl, K.; Kozela, A.; Kulessa, P.; Lebiedowicz, P.; Pysz, K.; Schäfer, W.; Szczurek, A.; Fiutowski, T.; Idzik, M.; Swientek, K.; Terlecki, P.; Korcyl, G.; Lalik, R.; Malige, A.; Moskal, P.; Nowakowski, K.; Przygoda, W.; Rathod, N.; Rudy, Z.; Salabura, P.; Smyrski, J.; Augustin, I.; Böhm, R.; Lehmann, I.; Nicmorus Marinescu, D.; Schmitt, L.; Varentsov, V.; Al-Turany, M.; Belias, A.; Deppe, H.; Dzhygadlo, R.; Flemming, H.; Gerhardt, A.; Götzen, K.; Heinz, A.; Karabowicz, R.; Kurilla, U.; Lehmann, D.; Lühning, J.; Lynen, U.; Nakhoul, S.; Orth, H.; Peters, K.; Saito, T.; Schepers, G.; Schmidt, C. J.; Schwarz, C.; Schwiening, J.; Täschner, A.; Traxler, M.; Voss, B.; Wieczorek, P.; Abazov, V.; Alexeev, G.; Arefiev, V. A.; Astakhov, V.; Barabanov, M. Yu.; Batyunya, B. V.; Dodokhov, V. Kh.; Fechtchenko, A.; Galoyan, A.; Golovanov, G.; Koshurnikov, E. K.; Lobanov, Y. Yu.; Olshevskiy, A. G.; Piskun, A. A.; Samartsev, A.; Shimanski, S.; Skachkov, N. B.; Skachkova, A. N.; Strokovsky, E. A.; Tokmenin, V.; Uzhinsky, V.; Verkheev, A.; Vodopianov, A.; Zhuravlev, N. I.; Branford, D.; Glazier, D.; Watts, D.; Böhm, M.; Eyrich, W.; Lehmann, A.; Miehling, D.; Pfaffinger, M.; Stelter, S.; Quin, N.; Robison, L.; Seth, K.; Xiao, T.; Bettoni, D.; Ali, A.; Hamdi, A.; Krebs, M.; Nerling, F.; Belousov, A.; Kisel, I.; Kozlov, G.; Pugach, M.; Zyzak, M.; Bianchi, N.; Gianotti, P.; Lucherini, V.; Bracco, G.; Bodenschatz, S.; Brinkmann, K. T.; Diehl, S.; Dormenev, V.; Düren, M.; Etzelmüller, E.; Föhl, K.; Galuska, M.; Geßler, T.; Gutz, E.; Hahn, C.; Hayrapetyan, A.; Kesselkaul, M.; Kühn, W.; Lange, J. S.; Liang, Y.; Metag, V.; Moritz, M.; Nanova, M.; Novotny, R.; Schmidt, M.; Stenzel, H.; Strickert, M.; Thöring, U.; Wasem, T.; Wohlfahrt, B.; Zaunick, H. G.; Tomasi-Gustafsson, E.; Ireland, D.; Seitz, B.; Deepak, P. N.; Kulkarni, A.; Apostolou, A.; Kappert, R.; Kavatsyuk, M.; Loehner, H.; Messchendorp, J.; Rodin, V.; Schakel, P.; Vejdani, S.; Dutta, K.; Kalita, K.; Sohlbach, H.; Bianchi, L.; Deermann, D.; Derichs, A.; Dosdall, R.; Erven, A.; Gillitzer, A.; Goldenbaum, F.; Grunwald, D.; Jokhovets, L.; Lai, A.; Orfanitski, S.; Prasuhn, D.; Prencipe, E.; Pütz, J.; Ritman, J.; Rosenthal, E.; Schadmand, S.; Schmitz, R.; Sefzick, T.; Serdyuk, V.; Sterzenbach, G.; Stockmanns, T.; Wintz, P.; Wüstner, P.; Xu, H.; Zhou, Y.; Cao, X.; Hu, Q.; Li, H.; Li, Z.; Ma, X.; Rigato, V.; Isaksson, L.; Achenbach, P.; Aycock, A.; Corell, O.; Denig, A.; Distler, M.; Hoek, M.; Lauth, W.; Liu, Z.; Merkel, H.; Müller, U.; Pochodzalla, J.; Schlimme, S.; Sfienti, C.; Thiel, M.; Zambrana, M.; Ahmadi, H.; Ahmed, S.; Bleser, S.; Bölting, M.; Capozza, L.; Dbeyssi, A.; Grasemann, P.; Klasen, R.; Kliemt, R.; Leithoff, H. H.; Maas, F.; Maldaner, S.; Michel, M.; Morales Morales, C.; Motzko, C.; Noll, O.; Pflüger, S.; Rodríguez Piñeiro, D.; Steinen, M.; Wolff, S.; Zimmermann, I.; Fedorov, A.; Korzhik, M.; Missevitch, O.; Balashoff, A.; Boukharov, A.; Malyshev, O.; Balanutsa, P.; Chernetsky, V.; Demekhin, A.; Dolgolenko, A.; Fedorets, P.; Gerasimov, A.; Golubev, A.; Goryachev, V.; Kantsyrev, A.; Kirin, D. Y.; Kotov, A.; Kristi, N.; Ladygina, E.; Luschevskaya, E.; Matveev, V. A.; Panjushkin, V.; Stavinskiy, A. V.; Basant, K. N.; Jha, V.; Kumawat, H.; Mohanty, A. K.; Roy, B.; Saxena, A.; Yogesh, S.; Bonaventura, D.; Fritzsch, C.; Grieser, S.; Hargens, C.; Hergemöller, A. K.; Hetz, B.; Hüsken, N.; Khoukaz, A.; Wessels, J. P.; Herold, C.; Khosonthongkee, K.; Kobdaj, C.; Limphirat, A.; Nasawad, T.; Simantathammakul, T.; Srisawad, P.; Yan, Y.; Blinov, A. E.; Kononov, S.; Kravchenko, E. A.; Antokhin, E.; Barnyakov, M.; Beloborodov, K.; Blinov, V. E.; Kuyanov, I. A.; Pivovarov, S.; Pyata, E.; Tikhonov, Y.; Kunne, R.; Ramstein, B.; Boca, G.; Duda, D.; Finger, M.; Finger, M.; Kveton, A.; Pesek, M.; Peskova, M.; Prochazka, I.; Slunecka, M.; Gallus, P.; Jary, V.; Novy, J.; Tomasek, M.; Tomasek, L.; Virius, M.; Vrba, V.; Abramov, V.; Bukreeva, S.; Chernichenko, S.; Derevschikov, A.; Ferapontov, V.; Goncharenko, Y.; Levin, A.; Maslova, E.; Melnik, Y.; Meschanin, A.; Minaev, N.; Mochalov, V.; Moiseev, V.; Morozov, D.; Nogach, L.; Poslavskiy, S.; Ryazantsev, A.; Ryzhikov, S.; Semenov, P.; Shein, I.; Uzunian, A.; Vasiliev, A.; Yakutin, A.; Roy, U.; Yabsley, B.; Belostotski, S.; Gavrilov, G.; Izotov, A.; Manaenkov, S.; Miklukho, O.; Veretennikov, D.; Zhdanov, A.; Makonyi, K.; Preston, M.; Tegner, P. E.; Wölbing, D.; Atac, A.; Bäck, T.; Cederwall, B.; Gandhi, K.; Rai, A. K.; Godre, S.; Calvo, D.; De Remigis, P.; Filippi, A.; Mazza, G.; Rivetti, A.; Wheadon, R.; Iazzi, F.; Lavagno, A.; Bussa, M. P.; Spataro, S.; Martin, A.; Akram, A.; Calen, H.; Ikegami Andersson, W.; Johansson, T.; Kupsc, A.; Marciniewski, P.; Papenbrock, M.; Regina, J.; Schönning, K.; Wolke, M.; Diaz, J.; Pothodi Chackara, V.; Chlopik, A.; Kesik, G.; Melnychuk, D.; Trzcinski, A.; Wojciechowski, M.; Wronka, S.; Zwieglinski, B.; Amsler, C.; Bühler, P.; Kratochwil, N.; Marton, J.; Nalti, W.; Steinschaden, D.; Suzuki, K.; Widmann, E.; Zimmermann, S.; Zmeskal, J.

Description

This paper summarises a comprehensive Monte Carlo simulation study for precision resonance energy scan measurements. Apart from the proof of principle for natural width and line shape measurements of very narrow resonances with PANDA, the achievable sensitivities are quantified for the concrete example of the charmonium-like X(3872) state discussed to be exotic, and for a larger parameter space of various assumed signal cross-sections, input widths and luminosity combinations. PANDA is the only experiment that will be able to perform precision resonance energy scans of such narrow states with quantum numbers of spin and parities that differ from JPC = 1−− .

Precision resonance energy scans with the PANDA experiment at FAIR

Description

Additional details