First Measurement of the Decay Dynamics in the Semileptonic Transition of the $D^{+(0)}$ into the Axial-vector Meson $\bar K_1(1270)$

[2503.02196] First Measurement of the Decay Dynamics in the Semileptonic Transition of the $D^{+(0)}$ into the Axial-vector Meson $\bar K_1(1270)$ Skip to main content Search Submit Donate Log in Search arXiv Press Enter to search · Advanced search High Energy Physics - Experiment arXiv:2503.02196 (hep-ex) [Submitted on 4 Mar 2025 ( v1 ), last revised 16 Jul 2025 (this version, v2)] Title: First Measurement of the Decay Dynamics in the Semileptonic Transition of the $D^{+(0)}$ into the Axial-vector Meson $\bar K_1(1270)$ Authors: BESIII Collaboration : M. Ablikim , M. N. Achasov , P. Adlarson , X. C. Ai , R. Aliberti , A. Amoroso , Q. An , Y. Bai , O. Bakina , Y. Ban , H.-R. Bao , V. Batozskaya , K. Begzsuren , N. Berger , M. Berlowski , M. Bertani , D. Bettoni , F. Bianchi , E. Bianco , A. Bortone , I. Boyko , R. A. Briere , A. Brueggemann , H. Cai , M. H. Cai , X. Cai , A. Calcaterra , G. F. Cao , N. Cao , S. A. Cetin , X. Y. Chai , J. F. Chang , G. R. Che , Y. Z. Che , G. Chelkov , C. H. Chen , Chao Chen , G. Chen , H. S. Chen , H. Y. Chen , M. L. Chen , S. J. Chen , S. L. Chen , S. M. Chen , T. Chen , X. R. Chen , X. T. Chen , Y. B. Chen , Y. Q. Chen , Z. J. Chen , Z. K. Chen , S. K. Choi , X. Chu , G. Cibinetto , F. Cossio , J. J. Cui , H. L. Dai , J. P. Dai , A. Dbeyssi , R. E. de Boer , D. Dedovich , C. Q. Deng , Z. Y. Deng , A. Denig , I. Denysenko , M. Destefanis , F. De Mori , B. Ding , X. X. Ding , Y. Ding , Y. Ding , Y. X. Ding , J. Dong , L. Y. Dong , M. Y. Dong , X. Dong , M. C. Du , S. X. Du , S. X. Du , Y. Y. Duan , Z. H. Duan , P. Egorov , G. F. Fan , J. J. Fan , Y. H. Fan , J. Fang , J. Fang , S. S. Fang , W. X. Fang , Y. Q. Fang , R. Farinelli , L. Fava , F. Feldbauer , G. Felici , C. Q. Feng , J. H. Feng , Y. T. Feng , M. Fritsch , C. D. Fu , J. L. Fu , Y. W. Fu , H. Gao , X. B. Gao , Y. N. Gao , Y. N. Gao , Y. Y. Gao , Yang Gao , S. Garbolino , I. Garzia , P. T. Ge , Z. W. Ge , C. Geng , E. M. Gersabeck , A. Gilman , K. Goetzen , J. D. Gong , L. Gong , W. X. Gong , W. Gradl , S. Gramigna , M. Greco , M. H. Gu , Y. T. Gu , C. Y. Guan , A. Q. Guo , L. B. Guo , M. J. Guo , R. P. Guo , Y. P. Guo , A. Guskov , J. Gutierrez , K. L. Han , T. T. Han , F. Hanisch , K. D. Hao , X. Q. Hao , F. A. Harris , K. K. He , K. L. He , F. H. Heinsius , C. H. Heinz , Y. K. Heng , C. Herold , T. Holtmann , P. C. Hong , G. Y. Hou , X. T. Hou , Y. R. Hou , Z. L. Hou , H. M. Hu , J. F. Hu , Q. P. Hu , S. L. Hu , T. Hu , Y. Hu , Z. M. Hu , G. S. Huang , K. X. Huang , L. Q. Huang , P. Huang , X. T. Huang , Y. P. Huang , Y. S. Huang , T. Hussain , N. Hüsken , N. in der Wiesche , J. Jackson , S. Janchiv , Q. Ji , Q. P. Ji , W. Ji , X. B. Ji , X. L. Ji , Y. Y. Ji , Z. K. Jia , D. Jiang , H. B. Jiang , P. C. Jiang , S. J. Jiang , T. J. Jiang , X. S. Jiang , Y. Jiang , J. B. Jiao , J. K. Jiao , Z. Jiao , S. Jin , Y. Jin , M. Q. Jing , X. M. Jing , T. Johansson , S. Kabana , N. Kalantar-Nayestanaki , X. L. Kang , X. S. Kang , M. Kavatsyuk , B. C. Ke , V. Khachatryan , A. Khoukaz , R. Kiuchi , O. B. Kolcu , B. Kopf , M. Kuessner , X. Kui , N. Kumar , A. Kupsc , W. Kühn , Q. Lan , W. N. Lan , T. T. Lei , M. Lellmann , T. Lenz , C. Li , C. Li , C. H. Li , C. K. Li , Cheng Li , D. M. Li , F. Li , G. Li , H. B. Li , H. J. Li , H. N. Li , Hui Li , J. R. Li , J. S. Li , K. Li , K. L. Li , K. L. Li , L. J. Li , Lei Li , M. H. Li , M. R. Li , P. L. Li , P. R. Li , Q. M. Li , Q. X. Li , R. Li , T. Li , T. Y. Li , W. D. Li , W. G. Li , X. Li , X. H. Li , X. L. Li , X. Y. Li , X. Z. Li , Y. Li , Y. G. Li , Y. P. Li , Z. J. Li , Z. Y. Li , C. Liang , H. Liang , Y. F. Liang , Y. T. Liang , G. R. Liao , L. B. Liao , M. H. Liao , Y. P. Liao , J. Libby , A. Limphirat , C. C. Lin , C. X. Lin , D. X. Lin , L. Q. Lin , T. Lin , B. J. Liu , B. X. Liu , C. Liu , C. X. Liu , F. Liu , F. H. Liu , Feng Liu , G. M. Liu , H. Liu , H. B. Liu , H. H. Liu , H. M. Liu , Huihui Liu , J. B. Liu , J. J. Liu , K. Liu , K. Liu , K. Y. Liu , Ke Liu , L. Liu , L. C. Liu , Lu Liu , P. L. Liu , Q. Liu , S. B. Liu , T. Liu , W. K. Liu , W. M. Liu , W. T. Liu , X. Liu , X. Liu , X. Y. Liu , Y. Liu , Y. Liu , Y. Liu , Y. B. Liu , Z. A. Liu , Z. D. Liu , Z. Q. Liu , X. C. Lou , F. X. Lu , H. J. Lu , J. G. Lu , Y. Lu , Y. H. Lu , Y. P. Lu , Z. H. Lu , C. L. Luo , J. R. Luo , J. S. Luo , M. X. Luo , T. Luo , X. L. Luo , Z. Y. Lv , X. R. Lyu , Y. F. Lyu , Y. H. Lyu , F. C. Ma , H. Ma , H. L. Ma , J. L. Ma , L. L. Ma , L. R. Ma , Q. M. Ma , R. Q. Ma , R. Y. Ma , T. Ma , X. T. Ma , X. Y. Ma , Y. M. Ma , F. E. Maas , I. MacKay , M. Maggiora , S. Malde , Y. J. Mao , Z. P. Mao , S. Marcello , F. M. Melendi , Y. H. Meng , Z. X. Meng , J. G. Messchendorp , G. Mezzadri , H. Miao , T. J. Min , R. E. Mitchell , X. H. Mo , B. Moses , N. Yu. Muchnoi , J. Muskalla , Y. Nefedov , F. Nerling , L. S. Nie , I. B. Nikolaev , Z. Ning , S. Nisar , Q. L. Niu , W. D. Niu , S. L. Olsen , Q. Ouyang , S. Pacetti , X. Pan , Y. Pan , A. Pathak , Y. P. Pei , M. Pelizaeus , H. P. Peng , Y. Y. Peng , K. Peters , J. L. Ping , R. G. Ping , S. Plura , V. Prasad , F. Z. Qi , H. R. Qi , M. Qi , S. Qian , W. B. Qian , C. F. Qiao , J. H. Qiao , J. J. Qin , J. L. Qin , L. Q. Qin , L. Y. Qin , P. B. Qin , X. P. Qin , X. S. Qin , Z. H. Qin , J. F. Qiu , Z. H. Qu , C. F. Redmer , A. Rivetti , M. Rolo , G. Rong , S. S. Rong , F. Rosini , Ch. Rosner , M. Q. Ruan , N. Salone , A. Sarantsev , Y. Schelhaas , K. Schoenning , M. Scodeggio , K. Y. Shan , W. Shan , X. Y. Shan , Z. J. Shang , J. F. Shangguan , L. G. Shao , M. Shao , C. P. Shen , H. F. Shen , W. H. Shen , X. Y. Shen , B. A. Shi , H. Shi , J. L. Shi , J. Y. Shi , S. Y. Shi , X. Shi , H. L. Song , J. J. Song , T. Z. Song , W. M. Song , Y. X. Song , S. Sosio , S. Spataro , F. Stieler , S. S Su , Y. J. Su , G. B. Sun , G. X. Sun , H. Sun , H. K. Sun , J. F. Sun , K. Sun , L. Sun , S. S. Sun , T. Sun , Y. C. Sun , Y. H. Sun , Y. J. Sun , Y. Z. Sun , Z. Q. Sun , Z. T. Sun , C. J. Tang , G. Y. Tang , J. Tang , L. F. Tang , M. Tang , Y. A. Tang , L. Y. Tao , M. Tat , J. X. Teng , J. Y. Tian , W. H. Tian , Y. Tian , Z. F. Tian , I. Uman , B. Wang , B. Wang , Bo Wang , C. Wang , Cong Wang , D. Y. Wang , H. J. Wang , J. J. Wang , K. Wang , L. L. Wang , L. W. Wang , M. Wang , M. Wang , N. Y. Wang , S. Wang , T. Wang , T. J. Wang , W. Wang , W. Wang , W. P. Wang , X. Wang , X. F. Wang , X. J. Wang , X. L. Wang , X. N. Wang , Y. Wang , Y. D. Wang , Y. F. Wang , Y. H. Wang , Y. L. Wang , Y. N. Wang , Y. Q. Wang , Yaqian Wang , Yi Wang , Yuan Wang , Z. Wang , Z. L. Wang , Z. L. Wang , Z. Q. Wang , Z. Y. Wang , D. H. Wei , H. R. Wei , F. Weidner , S. P. Wen , Y. R. Wen , U. Wiedner , G. Wilkinson , M. Wolke , C. Wu , J. F. Wu , L. H. Wu , L. J. Wu , Lianjie Wu , S. G. Wu , S. M. Wu , X. Wu , X. H. Wu , Y. J. Wu , Z. Wu , L. Xia , X. M. Xian , B. H. Xiang , T. Xiang , D. Xiao , G. Y. Xiao , H. Xiao , Y. L. Xiao , Z. J. Xiao , C. Xie , K. J. Xie , X. H. Xie , Y. Xie , Y. G. Xie , Y. H. Xie , Z. P. Xie , T. Y. Xing , C. F. Xu , C. J. Xu , G. F. Xu , H. Y. Xu , H. Y. Xu , M. Xu , Q. J. Xu , Q. N. Xu , T. D. Xu , W. L. Xu , X. P. Xu , Y. Xu , Y. Xu , Y. C. Xu , Z. S. Xu , H. Y. Yan , L. Yan , W. B. Yan , W. C. Yan , W. P. Yan , X. Q. Yan , H. J. Yang , H. L. Yang , H. X. Yang , J. H. Yang , R. J. Yang , T. Yang , Y. Yang , Y. F. Yang , Y. H. Yang , Y. Q. Yang , Y. X. Yang , Y. Z. Yang , M. Ye , M. H. Ye , Z. J. Ye , Junhao Yin , Z. Y. You , B. X. Yu , C. X. Yu , G. Yu , J. S. Yu , M. C. Yu , T. Yu , X. D. Yu , Y. C. Yu , C. Z. Yuan , H. Yuan , J. Yuan , J. Yuan , L. Yuan , S. C. Yuan , Y. Yuan , Z. Y. Yuan , C. X. Yue , Ying Yue , A. A. Zafar , S. H. Zeng , X. Zeng , Y. Zeng , Y. J. Zeng , Y. J. Zeng , X. Y. Zhai , Y. H. Zhan , A. Q. Zhang , B. L. Zhang , B. X. Zhang , D. H. Zhang , G. Y. Zhang , G. Y. Zhang , H. Zhang , H. Zhang , H. C. Zhang , H. H. Zhang , H. Q. Zhang , H. R. Zhang , H. Y. Zhang , J. Zhang , J. Zhang , J. J. Zhang , J. L. Zhang , J. Q. Zhang , J. S. Zhang , J. W. Zhang , J. X. Zhang , J. Y. Zhang , J. Z. Zhang , Jianyu Zhang , L. M. Zhang , Lei Zhang , N. Zhang , P. Zhang , Q. Zhang , Q. Y. Zhang , R. Y. Zhang , S. H. Zhang , Shulei Zhang , X. M. Zhang , X. Y Zhang , X. Y. Zhang , Y. Zhang , Y. Zhang , Y. T. Zhang , Y. H. Zhang , Y. M. Zhang , Z. D. Zhang , Z. H. Zhang , Z. L. Zhang , Z. L. Zhang , Z. X. Zhang , Z. Y. Zhang , Z. Y. Zhang , Z. Z. Zhang , Zh. Zh. Zhang , G. Zhao , J. Y. Zhao , J. Z. Zhao , L. Zhao , Lei Zhao , M. G. Zhao , N. Zhao , R. P. Zhao , S. J. Zhao , Y. B. Zhao , Y. L. Zhao , Y. X. Zhao , Z. G. Zhao , A. Zhemchugov , B. Zheng , B. M. Zheng , J. P. Zheng , W. J. Zheng , X. R. Zheng , Y. H. Zheng , B. Zhong , X. Zhong , H. Zhou , J. Q. Zhou , J. Y. Zhou , S. Zhou , X. Zhou , X. K. Zhou , X. R. Zhou , X. Y. Zhou , Y. Z. Zhou , Z. C. Zhou , A. N. Zhu , J. Zhu , K. Zhu , K. J. Zhu , K. S. Zhu , L. Zhu , L. X. Zhu , S. H. Zhu , T. J. Zhu , W. D. Zhu , W. D. Zhu , W. J. Zhu , W. Z. Zhu , Y. C. Zhu , Z. A. Zhu , X. Y. Zhuang , J. H. Zou , J. Zu et al. (605 additional authors not shown) View a PDF of the paper titled First Measurement of the Decay Dynamics in the Semileptonic Transition of the $D^{+(0)}$ into the Axial-vector Meson $\bar K_1(1270)$, by BESIII Collaboration: M. Ablikim and 703 other authors View PDF HTML (experimental) Abstract: Using $e^+e^-$ data taken at the center-of-mass energy of 3.773 GeV with the BESIII detector, corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb$^{-1}$, we report the first measurement of the decay dynamics of the semileptonic decays $D^{+(0)}\to K^-\pi^+\pi^{0(-)} e^+\nu_e$. The amplitude analysis gives the hadronic form factors of the semileptonic $D$ transitions into the axial-vector meson $\bar{K}_1(1270)$ to be $r_A=(-11.2\pm1.0_{\rm stat}\pm0.9_{\rm syst})\times10^{-2}$ and $r_V = (-4.3\pm 1.0_{\rm stat}\pm2.5_{\rm syst})\times 10^{-2}$. This is the first in the semileptonic decays of heavy mesons into axial-vector mesons. The angular analysis yields an up-down asymmetry $\mathcal{A}^\prime_{ud} = 0.01\pm0.11$, which is consistent with the Standard Model prediction. In addition, the branching fractions of $D^+\to \bar K_1(1270)^0 e^+\nu_e$ and $D^0\to K_1(1270)^- e^+\nu_e$ are determined with improved precision to be $(2.27\pm0.11_{\rm stat}\pm0.07_{\rm syst}\pm0.07_{\rm input})\times10^{-3}$ and $(1.02\pm0.06_{\rm stat}\pm0.06_{\rm syst}\pm0.03_{\rm input})\times10^{-3}$, respectively. No significant signals of $D^+\to \bar K_1(1400)^0 e^+\nu_e$ and $D^0\to K_1(1400)^- e^+\nu_e$ are observed and their branching fraction upper limits are set as $1.4\times10^{-4}$ and $0.7\times10^{-4}$ at 90\% confidence level, respectively. Comments: 15 pages, 6 figures, submitted to PRL Subjects: High Energy Physics - Experiment (hep-ex) Cite as: arXiv:2503.02196 [hep-ex] (or arXiv:2503.02196v2 [hep-ex] for this version) https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.02196 Focus to learn more arXiv-issued DOI via DataCite Journal reference: Physical Review Letters 135, 091801 (2025) Related DOI : https://doi.org/10.1103/xj42-xgzf Focus to learn more DOI(s) linking to related resources Submission history From: Yijia Zeng [ view email ] [v1] Tue, 4 Mar 2025 02:09:02 UTC (589 KB) [v2] Wed, 16 Jul 2025 07:35:09 UTC (599 KB) Full-text links: Access Paper: View a PDF of the paper titled First Measurement of the Decay Dynamics in the Semileptonic Transition of the $D^{+(0)}$ into the Axial-vector Meson $\bar K_1(1270)$, by BESIII Collaboration: M. Ablikim and 703 other authors View PDF HTML (experimental) TeX Source view license Current browse context: hep-ex < prev | next > new | recent | 2025-03 References & Citations INSPIRE HEP NASA ADS Google Scholar Semantic Scholar export BibTeX citation Loading... BibTeX formatted citation × loading... Data provided by: Bookmark Bibliographic Tools Bibliographic and Citation Tools Bibliographic Explorer Toggle Bibliographic Explorer ( What is the Explorer? ) Connected Papers Toggle Connected Papers ( What is Connected Papers? ) Litmaps Toggle Litmaps ( What is Litmaps? ) scite.ai Toggle scite Smart Citations ( What are Smart Citations? ) Code, Data, Media Code, Data and Media Associated with this Article alphaXiv Toggle alphaXiv ( What is alphaXiv? ) Links to Code Toggle CatalyzeX Code Finder for Papers ( What is CatalyzeX? ) DagsHub Toggle DagsHub ( What is DagsHub? ) GotitPub Toggle Gotit.pub ( What is GotitPub? ) Huggingface Toggle Hugging Face ( What is Huggingface? ) ScienceCast Toggle ScienceCast ( What is ScienceCast? ) Demos Demos Replicate Toggle Replicate ( What is Replicate? ) Spaces Toggle Hugging Face Spaces ( What is Spaces? ) Spaces Toggle TXYZ.AI ( What is TXYZ.AI? ) Related Papers Recommenders and Search Tools Link to Influence Flower Influence Flower ( What are Influence Flowers? ) Core recommender toggle CORE Recommender ( What is CORE? ) Author Venue Institution Topic About arXivLabs arXivLabs: experimental projects with community collaborators arXivLabs is a framework that allows collaborators to develop and share new arXiv features directly on our website. Both individuals and organizations that work with arXivLabs have embraced and accepted our values of openness, community, excellence, and user data privacy. arXiv is committed to these values and only works with partners that adhere to them. Have an idea for a project that will add value for arXiv's community? Learn more about arXivLabs . Which authors of this paper are endorsers? | Disable MathJax ( What is MathJax? ) We gratefully acknowledge support from our major funders , member institutions , , and all contributors. About · Help · Contact · Subscribe · Copyright · Privacy · Accessibility · Operational Status (opens in new tab) Major funding support from

Related documents

• Study of $K_{S}^{0}$-$K_{L}^{0}$ asymmetry in the decays $D^0 \to K_{S}^{0}ω$ and $D^0 \to K_{L}^{0} ω$#926381
• The inclusive $\bar B \to X_s γ$ decay rate with higher precision#798486
• The inclusive $\bar B \to X_s γ$ decay rate with higher precision#797073
• Understanding the enhanced $ϕη^{\prime}$ decay mode of the $ϕ(2170)$ through strange-meson loops#609608
• Measurement of the branching fractions of doubly Cabibbo-suppressed $\textit{D}$ decays#419920