Feasibility study for the measurement of πN transition distribution amplitudes at P¯ANDA in p¯p→J/ψπ0

Singh, B.; Erni, W.; Krusche, B.; Steinacher, M.; Walford, N.; Liu, H.; Liu, Z.; Liu, B.; Shen, X.; Wang, C.; Zhao, J.; Albrecht, M.; Erlen, T.; Fink, M.; Heinsius, F.  . h.; Held, T.; Holtmann, T.; Jasper, S.; Keshk, I.; Koch, H.; Kopf, B.; Kuhlmann, M.; Kümmel, M.; Leiber, S.; Mikirtychyants, M.; Musiol, P.; Mustafa, A.; Pelizäus, M.; Pychy, J.; Richter, M.; Schnier, C.; Schröder, T.; Sowa, C.; Steinke, M.; Triffterer, T.; Wiedner, U.; Ball, M.; Beck, R.; Hammann, C.; Ketzer, B.; Kube, M.; Mahlberg, P.; Rossbach, M.; Schmidt, C.; Schmitz, R.; Thoma, U.; Urban, M.; Walther, D.; Wendel, C.; Wilson, A.; Bianconi, A.; Bragadireanu, M.; Caprini, M.; Pantea, D.; Patel, B.; Czyzycki, W.; Domagala, M.; Filo, G.; Jaworowski, J.; Krawczyk, M.; Lisowski, E.; Lisowski, F.; Michałek, M.; Poznański, P.; Płażek, J.; Korcyl, K.; Kozela, A.; Kulessa, P.; Lebiedowicz, P.; Pysz, K.; Schäfer, W.; Szczurek, A.; Fiutowski, T.; Idzik, M.; Mindur, B.; Przyborowski, D.; Swientek, K.; Biernat, J.; Kamys, B.; Kistryn, S.; Korcyl, G.; Krzemien, W.; Magiera, A.; Moskal, P.; Pyszniak, A.; Rudy, Z.; Salabura, P.; Smyrski, J.; Strzempek, P.; Wronska, A.; Augustin, I.; Böhm, R.; Lehmann, I.; Nicmorus Marinescu, D.; Schmitt, L.; Varentsov, V.; Al Turany, M.; Belias, A.; Deppe, H.; Divani Veis, N.; Dzhygadlo, R.; Ehret, A.; Flemming, H.; Gerhardt, A.; Götzen, K.; Gromliuk, A.; Gruber, L.; Karabowicz, R.; Kliemt, R.; Krebs, M.; Kurilla, U.; Lehmann, D.; Löchner, S.; Lühning, J.; Lynen, U.; Orth, H.; Patsyuk, M.; Peters, K.; Saito, T.; Schepers, G.; Schmidt, C.  . j.; Schwarz, C.; Schwiening, J.; Täschner, A.; Traxler, M.; Ugur, C.; Voss, B.; Wieczorek, P.; Wilms, A.; Zühlsdorf, M.; Abazov, V.; Alexeev, G.; Arefiev, V.  . a.; Astakhov, V.; Barabanov, M.  . y. u.; Batyunya, B.  . v.; Davydov, Y.; Dodokhov, V.  . k. h.; Efremov, A.; Fechtchenko, A.; Fedunov, A.  . g.; Galoyan, A.; Grigoryan, S.; Koshurnikov, E.  . k.; Lobanov, Y.  . y. u.; Lobanov, V.  . i.; Makarov, A.  . f.; Malinina, L.  . v.; Malyshev, V.; Olshevskiy, A.  . g.; Perevalova, E.; Piskun, A.  . a.; Pocheptsov, T.; Pontecorvo, G.; Rodionov, V.; Rogov, Y.; Salmin, R.; Samartsev, A.; Sapozhnikov, M.  . g.; Shabratova, G.; Skachkov, N.  . b.; Skachkova, A.  . n.; Strokovsky, E.  . a.; Suleimanov, M.; Teshev, R.; Tokmenin, V.; Uzhinsky, V.; Vodopianov, A.; Zaporozhets, S.  . a.; Zhuravlev, N.  . i.; Zinchenko, A.; Zorin, A.  . g.; Branford, D.; Glazier, D.; Watts, D.; Böhm, M.; Britting, A.; Eyrich, W.; Lehmann, A.; Pfaffinger, M.; Uhlig, F.; Dobbs, S.; Seth, K.; Tomaradze, A.; Xiao, T.; Bettoni, D.; Carassiti, V.; Cotta Ramusino, A.; Dalpiaz, P.; Drago, A.; Fioravanti, E.; Garzia, I.; Savrie, M.; Akishina, V.; Kisel, I.; Kozlov, G.; Pugach, M.; Zyzak, M.; Gianotti, P.; Guaraldo, C.; Lucherini, V.; Bersani, A.; Bracco, Gianangelo; Macri, M.; Parodi, R.  . f.; Biguenko, K.; Brinkmann, K.  . t.; Di Pietro, V.; Diehl, S.; Dormenev, V.; Drexler, P.; Düren, M.; Etzelmüller, E.; Galuska, M.; Gutz, E.; Hahn, C.; Hayrapetyan, A.; Kesselkaul, M.; Kühn, W.; Kuske, T.; Lange, J.  . s.; Liang, Y.; Metag, V.; Moritz, M.; Nanova, M.; Nazarenko, S.; Novotny, R.; Quagli, T.; Reiter, S.; Riccardi, A.; Rieke, J.; Rosenbaum, C.; Schmidt, M.; Schnell, R.; Stenzel, H.; Thöring, U.; Ullrich, T.; Wagner, M.  . n.; Wasem, T.; Wohlfahrt, B.; Zaunick, H.  . g.; Tomasi Gustafsson, E.; Ireland, D.; Rosner, G.; Seitz, B.; Deepak, P.  . n.; Kulkarni, A.; Apostolou, A.; Babai, M.; Kavatsyuk, M.; Lemmens, P.  . j.; Lindemulder, M.; Loehner, H.; Messchendorp, J.; Schakel, P.; Smit, H.; Tiemens, M.; van der Weele, J.  . c.; Veenstra, R.; Vejdani, S.; Dutta, K.; Kalita, K.; Kumar, A.; Roy, A.; Sohlbach, H.; Bai, M.; Bianchi, L.; Büscher, M.; Cao, L.; Cebulla, A.; Dosdall, R.; Gillitzer, A.; Goldenbaum, F.; Grunwald, D.; Herten, A.; Hu, Q.; Kemmerling, G.; Kleines, H.; Lai, A.; Lehrach, A.; Nellen, R.; Ohm, H.; Orfanitski, S.; Prasuhn, D.; Prencipe, E.; Pütz, J.; Ritman, J.; Schadmand, S.; Sefzick, T.; Serdyuk, V.; Sterzenbach, G.; Stockmanns, T.; Wintz, P.; Wüstner, P.; Xu, H.; Zambanini, A.; Li, S.; Li, Z.; Sun, Z.; Xu, H.; Rigato, V.; Isaksson, L.; Achenbach, P.; Corell, O.; Denig, A.; Distler, M.; Hoek, M.; Karavdina, A.; Lauth, W.; Liu, Z.; Merkel, H.; Müller, U.; Pochodzalla, J.; Sanchez, S.; Schlimme, S.; Sfienti, C.; Thiel, M.; Ahmadi, H.; Ahmed, S.; Bleser, S.; Capozza, L.; Cardinali, M.; Dbeyssi, A.; Deiseroth, M.; Feldbauer, F.; Fritsch, M.; Fröhlich, B.; Kang, D.; Khaneft, D.; Klasen, R.; Leithoff, H.  . h.; Lin, D.; Maas, F.; Maldaner, S.; Martínez, M.; Michel, M.; Mora Espí, M.  . c.; Morales Morales, C.; Motzko, C.; Nerling, F.; Noll, O.; Pflüger, S.; Pitka, A.; Rodríguez Piñeiro, D.; Sanchez Lorente, A.; Steinen, M.; Valente, R.; Weber, T.; Zambrana, M.; Zimmermann, I.; Fedorov, A.; Korjik, M.; Missevitch, O.; Boukharov, A.; Malyshev, O.; Marishev, I.; Balanutsa, V.; Balanutsa, P.; Chernetsky, V.; Demekhin, A.; Dolgolenko, A.; Fedorets, P.; Gerasimov, A.; Goryachev, V.; Chandratre, V.; Datar, V.; Dutta, D.; Jha, V.; Kumawat, H.; Mohanty, A.  . k.; Parmar, A.; Roy, B.; Sonika, G.; Fritzsch, C.; Grieser, S.; Hergemöller, A.  . k.; Hetz, B.; Hüsken, N.; Khoukaz, A.; Wessels, J.  . p.; Khosonthongkee, K.; Kobdaj, C.; Limphirat, A.; Srisawad, P.; Yan, Y.; Barnyakov, A.  . y. u.; Barnyakov, M.; Beloborodov, K.; Blinov, V.  . e.; Bobrovnikov, V.  . s.; Kuyanov, I.  . a.; Martin, K.; Onuchin, A.  . p.; Serednyakov, S.; Sokolov, A.; Tikhonov, Y.; Blinov, A.  . e.; Kononov, S.; Kravchenko, E.  . a.; Atomssa, E.; Kunne, R.; Ma, B.; Marchand, D.; Ramstein, B.; van de Wiele, J.; Wang, Y.; Boca, G.; Costanza, S.; Genova, P.; Montagna, P.; Rotondi, A.; Abramov, V.; Belikov, N.; Bukreeva, S.; Davidenko, A.; Derevschikov, A.; Goncharenko, Y.; Grishin, V.; Kachanov, V.; Kormilitsin, V.; Levin, A.; Melnik, Y.; Minaev, N.; Mochalov, 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.; Bäck, T.; Cederwall, B.; Makonyi, K.; Preston, M.; Tegner, P.  . e.; Wölbing, D.; Rai, A.  . k.; Godre, S.; Calvo, D.; Coli, S.; De Remigis, P.; Filippi, A.; Giraudo, G.; Lusso, S.; Mazza, G.; Mignone, M.; Rivetti, A.; Wheadon, R.; Amoroso, A.; Bussa, M.  . p.; Busso, L.; De Mori, F.; Destefanis, M.; Fava, L.; Ferrero, L.; Greco, M.; Hu, J.; Lavezzi, L.; Maggiora, M.; Maniscalco, G.; Marcello, S.; Sosio, S.; Spataro, S.; Balestra, F.; Iazzi, F.; Introzzi, R.; Lavagno, A.; Olave, J.; Birsa, R.; Bradamante, F.; Bressan, A.; Martin, A.; Calen, H.; Ikegami Andersson, W.; Johansson, T.; Kupsc, A.; Marciniewski, P.; Papenbrock, M.; Pettersson, J.; Schönning, K.; Wolke, M.; Galnander, B.; Diaz, J.; Pothodi Chackara, V.; Chlopik, A.; Kesik, G.; Melnychuk, D.; Slowinski, B.; Trzcinski, A.; Wojciechowski, M.; Wronka, S.; Zwieglinski, B.; Bühler, P.; Marton, J.; Steinschaden, D.; Suzuki, K.; Widmann, E.; Zmeskal, J.; Semenov Tian Shansky, K.  . m.

doi:10.1103/PhysRevD.95.032003

The exclusive charmonium production process in pp¯ annihilation with an associated π0 meson pp¯ →J=ψπ0 is studied in the framework of QCD collinear factorization. The feasibility of measuring this reaction through the J=ψ → eþe− decay channel with the AntiProton ANnihilation at DArmstadt (PANDA ¯ ) experiment is investigated. Simulations on signal reconstruction efficiency as well as the background rejection from various sources including the pp¯ → πþπ−π0 and pp¯ → J=ψπ0π0 reactions are performed with PANDAROOT, the simulation and analysis software framework of the PANDA ¯ experiment. It is shown that the measurement can be done at PANDA ¯ with significant constraining power under the assumption of an integrated luminosity attainable in four to five months of data taking at the maximum design luminosity.