Measurement of the e(+)e(-) -> pi(+)pi(-)pi(0)pi(0) cross section using initial-state radiation at BABAR

J. P. Lees, V. Poireau, V. Tisserand, E. Grauges, A. Palano, G. Eigen, D. N. Brown, Yu. G. Kolomensky, M. Fritsch, T. Schroeder, C. Hearty, T. S. Mattison, J. A. McKenna, R. Y. So, V. E. Blinov, A. R. Buzykaev, V. P. Druzhinin, V. B. Golubev, E. A. Kravchenko, A. P. OnuchinS. I. Serednyakov, Yu. I. Skovpen, E. P. Solodov, K. Yu. Todyshev, A. J. Lankford, J. W. Gary, O. Long, A. M. Eisner, W. S. Lockman, W. Panduro Vazquez, D. S. Chao, B. Echenard, K. T. Flood, D. G. Hitlin, T. S. Miyashita, P. Ongmongkolkul, M. Rohrken, Z. Huard, B. T. Meadows, B. G. Pushpawela, M. D. Sokoloff, L. Sun, J. G. Smith, S. R. Wagner, D. Bernard, M. Verderi, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, G. Cibinetto, E. Fioravanti, I. Garzia, E. Luppi, V. Santoro, A. Calcaterra, R. de Sangro, G. Finocchiaro, S. Martellotti, P. Patteri, I. M. Peruzzi, M. Piccolo, M. Rotondo, A. Zallo, S. Passaggio, C. Patrignani, H. M. Lacker, B. Bhuyan, U. Mallik, J. Cochran, S. Prell, H. Ahmed, A. V. Gritsan, N. Arnaud, M. Davier, F. Le Diberder, A. M. Lutz, G. Wormser, D. J. Lange, D. M. Wright, J. P. Coleman, E. Gabathuler, D. E. Hutchcroft, D. J. Payne, C. Touramanis, A. J. Bevan, F. Di Lodovico, R. Sacco, G. Cowan, Sw. Banerjee, D. N. Brown, C. L. Davis, A. G. Denig, W. Gradl, K. Griessinger, A. Hafner, K. R. Schubert, R. J. Barlow, G. D. Lafferty, R. Cenci, A. Jawahery, D. A. Roberts, R. Cowan, S. H. Robertson, B. Dey, N. Neri, F. Palombo, R. Cheaib, L. Cremaldi, R. Godang, D. J. Summers, P. Taras, G. De Nardo, C. Sciacca, G. Raven, C. P. Jessop, J. M. LoSecco, K. Honscheid, R. Kass, A. Gaz, M. Margoni, M. Posocco, G. Simi, F. Simonetto, R. Stroili, S. Akar, E. Ben-Haim, M. Bomben, G. R. Bonneaud, G. Calderini, J. Chauveau, G. Marchiori, J. Ocariz, M. Biasini, E. Manoni, A. Rossi, G. Batignani, S. Bettarini, M. Carpinelli, G. Casarosa, M. Chrzaszcz, F. Forti, M. A. Giorgi, A. Lusiani, B. Oberhof, E. Paoloni, M. Rama, G. Rizzo, J. J. Walsh, A. J. S. Smith, F. Anulli, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, A. Pilloni, G. Piredda, C. Buenger, S. Dittrich, O. Gruenberg, M. Hess, T. Leddig, C. Voss, R. Waldi, T. Adye, F. F. Wilson, S. Emery, G. Vasseur, D. Aston, C. Cartaro, M. R. Convery, J. Dorfan, W. Dunwoodie, M. Ebert, R. C. Field, B. G. Fulsom, M. T. Graham, C. Hast, W. R. Innes, P. Kim, D. W. G. S. Leith, S. Luitz, D. B. MacFarlane, D. R. Muller, H. Neal, B. N. Ratcliff, A. Roodman, M. K. Sullivan, J. Va'vra, W. J. Wisniewski, M. V. Purohit, J. R. Wilson, A. Randle-Conde, S. J. Sekula, M. Bellis, P. R. Burchat, E. M. T. Puccio, M. S. Alam, J. A. Ernst, R. Gorodeisky, N. Guttman, D. R. Peimer, A. Soffer, S. M. Spanier, J. L. Ritchie, R. F. Schwitters, J. M. Izen, X. C. Lou, F. Bianchi, F. De Mori, A. Filippi, D. Gamba, L. Lanceri, L. Vitale, F. Martinez-Vidal, A. Oyanguren, J. Albert, A. Beaulieu, F. U. Bernlochner, R. Kowalewski, T. Lueck, I. M. Nugent, J. M. Roney, R. J. Sobie, N. Tasneem, T. J. Gershon, P. F. Harrison, T. E. Latham, R. Prepost

Research output: Contribution to JournalArticleAcademicpeer-review

Abstract

The process e+e−→π+π−2π0γ is investigated by means of the initial-state radiation technique, where a photon is emitted from the incoming electron or positron. Using 454.3  fb−1 of data collected around a center-of-mass energy of √s=10.58  GeV by the BABAR experiment at SLAC, approximately 150000 signal events are obtained. The corresponding nonradiative cross section is measured with a relative uncertainty of 3.6% in the energy region around 1.5 GeV, surpassing all existing measurements in precision. Using this new result, the channel’s contribution to the leading order hadronic vacuum polarization contribution to the anomalous magnetic moment of the muon is calculated as (g π+π−2π0 μ−2)/2=(17.9±0.1stat±0.6syst)×10−10 in the energy range 0.85  GeV<ECM<1.8  GeV. In the same energy range, the impact on the running of the fine-structure constant at the Z0-pole is determined as Δαπ+π−2π0(M 2 Z)=(4.44±0.02stat±0.14syst)×10−4. Furthermore, intermediate resonances are studied and especially the cross section of the process e+e−→ωπ0→π+π−2π0 is measured.
Original languageEnglish
Article number092009
JournalPhysical Review D
Volume96
Issue number9
DOIs
Publication statusPublished - 29 Nov 2017

Cite this