A study of the hadronic resonance structure in the decay tau -> 3 pi nu(tau)

Abreu, P.; Adam, W.; Adye, T.; Adzic, P.; Alekseev, G. D.; Alemany, R.; Allport, P. P.; Almehed, S.; Amaldi, U.; Amato, S.; Andersson, P.; Andreazza, A.; Antilogus, P.; Apel, W. D.; Arnoud, Y.; Asman, B.; Augustin, J. E.; Augustinus, A.; Baillon, P.; Bambade, P.; Barao, F.; Barbiellini, G.; Barbier, R.; Bardin, D. Y.; Barker, G.; Baroncelli, A.; Barring, O.; Bates, M. J.; Battaglia, M.; Baubillier, M.; Becks, K. H.; Begalli, M.; Beilliere, P.; Belokopytov, Y.; Belous, K.; Benvenuti, A. C.; Berat, C.; Berggren, M.; Bertini, D.; Bertrand, D.; Besancon, M.; Bianchi, F.; Bigi, M.; Bilenky, M. S.; Bizouard, M. A.; Bloch, D.; Bonesini, M.; Bonivento, W.; Boonekamp, M.; P. S. L.,; Borgland, A. W.; Borisov, G.; Bosio, C.; Botner, O.; Boudinov, E.; Bouquet, B.; Bourdarios, C.; T. J. V.,; Boyko, I.; Bozovic, I.; Bozzo, M.; Branchini, P.; Brand, K. D.; Brenke, T.; Brenner, R. A.; Brown, R.; Bruckman, P.; Brunet, J. M.; Bugge, L.; Buran, T.; Burgsmueller, T.; Buschmann, P.; Cabrera, S.; Caccia, M.; Calvi, M.; A. J. C.,; Camporesi, T.; Canale, V.; Canepa, M.; Carena, F.; Carroll, L.; Caso, C.; M. V. C.,; Cattai, A.; Cavallo, F. R.; Cerruti, C.; Chabaud, V.; Chapkin, M.; Charpentier, P.; Chaussard, L.; Checchia, P.; Chelkov, G. A.; Chen, M.; Chierici, R.; Chliapnikov, P.; Chochula, P.; Chorowicz, V.; Chudoba, J.; Cieslik, K.; Collins, P.; Colomer, M.; Contri, R.; Cortina, E.; Cosme, G.; Cossutti, F.; Cowell, J. H.; Crawley, H. B.; Crennell, D.; Crosetti, G.; Maestro, J. C.; Czellar, S.; Dalmagne, B.; Damgaard, G.; Dauncey, P. D.; Davenport, M.; Silva, W. D.; Deghorain, A.; Ricca, G. D.; Delpierre, P.; Demaria, N.; Angelis, A. D.; Boer, W. D.; Brabandere, S. D.; Clercq, C. D.; Lotto, B. D.; Min, A. D.; Paula, L. D.; Dijkstra, H.; Ciaccio, L. D.; Diodato, A. D.; Djannati, A.; Dolbeau, J.; Doroba, K.; Dracos, M.; Drees, J.; Drees, K. A.; Dris, M.; Duperrin, A.; Durand, J. D.; Edsall, D.; Ehret, R.; Eigen, G.; Ekelof, T.; Ekspong, G.; Ellert, M.; Elsing, M.; Engel, J. P.; Erzen, B.; Falk, E.; Fanourakis, G.; Fassouliotis, D.; Fayot, J.; Feindt, M.; Ferrari, P.; Ferrer, A.; Fichet, S.; Firestone, A.; Fischer, P. A.; Flagmeyer, U.; Foeth, H.; Fokitis, E.; Fontanelli, F.; Franek, B.; Frodesen, A. G.; Fruhwirth, R.; Fulda Quenzer, F.; Fuster, J.; Galloni, A.; Gamba, D.; Gandelman, M.; Garcia, C.; Garcia, J.; Gaspar, C.; Gaspar, M.; Gasparini, Ugo; Gavillet, P.; Gazis, E. N.; Gele, D.; Gerber, J. P.; Gerdyukov, L.; Ghodbane, N.; Glege, F.; Gokieli, R.; Golob, B.; Goncalves, P.; Caballero, I. G.; Gopal, G.; Gorn, L.; Gorski, M.; Gracco, V.; Grahl, J.; Graziani, E.; Green, C.; Grefrath, A.; Gris, P.; Grosdidier, G.; Grzelak, K.; Gunther, M.; Guy, J.; Hahn, F.; Hahn, S.; Haider, S.; Hallgren, A.; Hamacher, K.; Harris, F. J.; Hedberg, V.; Heising, S.; Henriques, R.; Hernandez, J. J.; Herquet, P.; Herr, H.; Hessing, T. L.; Heuser, J. M.; Higon, E.; Holmgren, S. O.; Holt, P. J.; Holthuizen, D.; Hoorelbeke, S.; Houlden, M.; Hrubec, J.; Huet, K.; Hultqvist, K.; Jackson, J. N.; Jacobsson, R.; Jalocha, P.; Janik, R.; Jarlskog, C.; Jarlskog, G.; Jarry, P.; Jean Marie, B.; Johansson, E. K.; Jonsson, L.; Jonsson, P.; Joram, C.; Juillot, P.; Kapusta, F.; Karafasoulis, K.; Katsanevas, S.; Katsoufis, E. C.; Keranen, R.; Khokhlov, Y.; Khomenko, B. A.; Khovanski, N. N.; King, B.; Kjaer, N. J.; Klapp, O.; Klein, H.; Kluit, P.; Knoblauch, D.; Kokkinias, P.; Koratzinos, M.; Kostioukhine, V.; Kourkoumelis, C.; Kouznetsov, O.; Krammer, M.; Kreuter, C.; Kronkvist, I.; Krumstein, Z.; Kubinec, P.; Kucewicz, W.; Kurvinen, K.; Lacasta, C.; Lamsa, J. W.; Lanceri, L.; Lane, D. W.; Langefeld, P.; Laugier, J. P.; Lauhakangas, R.; Leder, G.; Ledroit, F.; Lefebure, V.; Legan, C. K.; Leisos, A.; Leitner, R.; Lemonne, J.; Lenzen, G.; Lepeltier, V.; Lesiak, T.; Lethuillier, M.; Libby, J.; Liko, D.; Lipniacka, A.; Lippi, I.; Loerstad, B.; Loken, J. G.; Lopes, J. H.; Lopez, J. M.; Loukas, D.; Lutz, P.; Lyons, L.; Macnaughton, J.; Maehlum, G.; Mahon, J. R.; Maio, A.; Malek, A.; T. G. M.,; Malychev, V.; Mandl, F.; Marco, J.; Marco, R.; Marechal, B.; Margoni, Martino; Marin, J. C.; Mariotti, C.; Markou, A.; Martinez Rivero, C.; Martinez Vidal, F.; S. M. I.,; Masik, J.; Matorras, F.; Matteuzzi, C.; Matthiae, G.; Mazzucato, F.; Mazzucato, M.; Mccubbin, M.; Mckay, R.; Mcnulty, R.; Mcpherson, G.; Medbo, J.; Meroni, C.; Meyer, W. T.; Miagkov, A.; Michelotto, M.; Migliore, E.; Mirabito, L.; Mitraroff, W. A.; Mjoernmark, U.; Moa, T.; Moeller, R.; Moenig, K.; Monge, M. R.; Moreau, X.; Morettini, P.; Mueller, H.; Muenich, K.; Mulders, M.; Mundim, L. M.; Murray, W. J.; Muryn, B.; Myatt, G.; Myklebust, T.; Naraghi, F.; Navarria, F. L.; Navas, S.; Nawrocki, K.; Negri, P.; Nemecek, S.; Neufeld, N.; Neumann, W.; Neumeister, N.; Nicolaidou, R.; Nielsen, B. S.; Nieuwenhuizen, M.; Nikolaenko, V.; Nikolenko, M.; Niss, P.; Nomerotski, A.; Normand, A.; Nygren, A.; Oberschulte Beckmann, W.; Obraztsov, V.; Olshevski, A. G.; Onofre, A.; Orava, R.; Orazi, G.; Osterberg, K.; Ouraou, A.; Paganini, P.; Paganoni, M.; Paiano, S.; Pain, R.; Paiva, R.; Palka, H.; Papadopoulou, T. D.; Papageorgiou, K.; Pape, L.; Parkes, C.; Parodi, F.; Parzefall, U.; Passeri, A.; Pegoraro, M.; Peralta, L.; Pernegger, H.; Pernicka, M.; Perrotta, A.; Petridou, C.; Petrolini, A.; Phillips, H. T.; Piana, G.; Pierre, F.; Pimenta, M.; Piotto, E.; Podobnik, T.; Podobrin, O.; Pol, M. E.; Polok, G.; Poropat, P.; Pozdniakov, V.; Privitera, P.; Pukhaeva, N.; Pullia, A.; Radojicic, D.; Ragazzi, S.; Rahmani, H.; Rakoczy, D.; Ratoff, P. N.; Read, A. L.; Rebecchi, P.; Redaelli, N. G.; Regler, M.; Reid, D.; Reinhardt, R.; Renton, P. B.; Resvanis, L. K.; Richard, F.; Ridky, J.; Rinaudo, G.; Rohne, O.; Romero, A.; Ronchese, Paolo; Rosenberg, E. I.; Rosinsky, P.; Roudeau, P.; Rovelli, T.; Ruhlmann Kleider, V.; Ruiz, A.; Saarikko, H.; Sacquin, Y.; Sadovsky, A.; Sajot, G.; Salt, J.; Sampsonidis, D.; Sannino, M.; Schneider, H.; Schwemling, P.; Schwickerath, U.; M. A. E.,; Scuri, F.; Seager, P.; Sedykh, Y.; Segar, A. M.; Sekulin, R.; Shellard, R. C.; Sheridan, A.; Silvestre, R.; Simonetto, Franco; Sisakian, A. N.; Skaali, T. B.; Smadja, G.; Smirnov, N.; Smirnova, O.; Smith, G. R.; Sokolov, A.; Solovianov, O.; Sopczak, A.; Sosnowski, R.; Souza Santos, D.; Spassov, T.; Spiriti, E.; Sponholz, P.; Squarcia, S.; Stampfer, D.; Stanescu, C.; Stanic, S.; Stapnes, S.; Stavitski, I.; Stevenson, K.; Stocchi, A.; Strauss, J.; Strub, R.; Stugu, B.; Szczekowski, M.; Szeptycka, M.; Tabarelli, T.; Tegenfeldt, F.; Terranova, F.; Thomas, J.; Tilquin, A.; Timmermans, J.; Tkatchev, L. G.; Todorov, T.; Todorova, S.; Toet, D. Z.; Tomaradze, A.; Tome, B.; Tonazzo, A.; Tortora, L.; Transtromer, G.; Treille, D.; Tristram, G.; Trombini, A.; Troncon, C.; Tsirou, A.; Turluer, M. L.; Tyapkin, I. A.; Tyndel, M.; Tzamarias, S.; Ueberschaer, B.; Ullaland, O.; Uvarov, V.; Valenti, G.; Vallazza, E.; Van, G. W.; Dam, P. V.; Van, W. K.; Eldik, J. V.; Lysebetten, A. V.; Vulpen, I. V.; Vassilopoulos, N.; Vegni, G.; Ventura, L.; Venus, W.; Verbeure, F.; Verlato, M.; Vertogradov, L. S.; Verzi, V.; Vilanova, D.; Vitale, L.; Vlasov, E.; Vodopyanov, A. S.; Vrba, V.; Wahlen, H.; Walck, C.; Weiser, C.; Wetherell, A. M.; Wicke, D.; Wickens, J. H.; Wielers, M.; Wilkinson, G. R.; W. S. C.,; Winter, M.; Witek, M.; Wlodek, T.; Wolf, G.; Yi, J.; Yushchenko, O.; Zaitsev, A.; Zalewska, A.; Zalewski, P.; Zavrtanik, D.; Zevgolatakos, E.; Zimin, N. I.; Zucchelli, G. C.; Zumerle, Gianni

doi:10.1016/S0370-2693(98)00347-5

The hadronic structure of the decay of the tau lepton to three charged particles, tau --> 3 pi nu(tau), is studied using data collected by the DELPHI detector at LEP between 1992 and 1995. The invariant mass of the 3 pi system, m(3 pi), is fitted using the models of Kuhn and Santamaria, Isgur Morningstar and Reader, and Feindt. The 3 pi and pi(+)pi(-) mass spectra are compared with each model. Below m(3 pi)(2) = 2.3 GeV2, all are in good qualitative agreement. Above m(3 pi)(2) = 2.3 GeV2, anomalous behaviour is observed, consistent with the existence of a hitherto unseen decay mode of the tau through a radial excitation of the alpha(1) meson. (C) 1998 Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.