Amplitude analysis and branching fraction measurement of the decay $$ {D}^0\to {K}_S^0{\pi}^0{\pi}^0 $$

A bstract An amplitude analysis of the decay $$ {D}^0\to {K}_S^0{\pi}^0{\pi}^0 $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:math> is performed to determine the relative magnitudes and phases of different intermediate processes. The analysis uses e + e − collision data collected at the center-of-mass energy of 3.773 GeV by the BESIII detector corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb − 1 . The absolute branching fraction of $$ {D}^0\to {K}_S^0{\pi}^0{\pi}^0 $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:math> is measured to be (1.026 ± 0.008 stat . ± 0.009 syst . )%. The dominant intermediate process is $$ {D}^0\to {\overline{K}}^{\ast }{(892)}^0\left(\to {K}_S^0{\pi}^0\right){\pi}^0 $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mover> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mfenced> <mml:mn>892</mml:mn> </mml:mfenced> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:math> , with a branching fraction of (4.10 ± 0.10 stat . ± 0.07 syst . ) × 10 − 3 .