Search for production of an invisible dark photon in π 0 decays

Cortina Gil, E.; Kleimenova, A.; Minucci, E.; Padolski, S.; Petrov, P.; Shaikhiev, A.; Volpe, R.; Georgiev, G.; Kozhuharov, V.; Litov, L.; Numao, T.; Petrov, Y.; Velghe, B.; Bryman, D.; Fu, J.; Husek, T.; Jerhot, J.; Kampf, K.; Zamkovsky, M.; Aliberti, R.; Khoriauli, G.; Kunze, J.; Lomidze, D.; Peruzzo, L.; Vormstein, M.; Wanke, R.; Dalpiaz, P.; Fiorini, M.; Neri, I.; Norton, A.; Petrucci, F.; Wahl, H.; Cotta Ramusino, A.; Gianoli, A.; Iacopini, E.; Latino, G.; Lenti, M.; Parenti, A.; Bizzeti, A.; Bucci, F.; Antonelli, A.; Lanfranchi, G.; Mannocchi, G.; Martellotti, S.; Moulson, M.; Spadaro, T.; Ambrosino, F.; Capussela, T.; Corvino, M.; Di Filippo, D.; Massarotti, P.; Mirra, M.; Napolitano, M.; Saracino, G.; Anzivino, G.; Brizioli, F.; Imbergamo, E.; Lollini, R.; Piandani, R.; Santoni, C.; Barbanera, M.; Cenci, P.; Checcucci, B.; Lubrano, P.; Lupi, M.; Pepe, M.; Piccini, M.; Costantini, F.; Di Lella, L.; Doble, N.; Giorgi, M.; Giudici, S.; Lamanna, G.; Lari, E.; Pedreschi, E.; Sozzi, M.; Cerri, C.; Fantechi, R.; Pontisso, L.; Spinella, F.; Mannelli, I.; D'Agostini, G.; Raggi, M.; Biagioni, A.; Leonardi, E.; Lonardo, A.; Valente, P.; Vicini, P.; Ammendola, R.; Bonaiuto, V.; Fucci, A.; Salamon, A.; Sargeni, F.; Arcidiacono, R.; Bloch-Devaux, B.; Boretto, M.; Menichetti, E.; Migliore, E.; Soldi, D.; Biino, C.; Filippi, A.; Marchetto, F.; Engelfried, J.; Estrada-Tristan, N.; Bragadireanu, A. M.; Ghinescu, S. A.; Hutanu, O. E.; Enik, T.; Falaleev, V.; Kekelidze, V.; Korotkova, A.; Madigozhin, D.; Misheva, M.; Molokanova, N.; Movchan, S.; Polenkevich, I.; Potrebenikov, Y.; Shkarovskiy, S.; Zinchenko, A.; Fedotov, S.; Gushchin, E.; Khotyantsev, A.; Kudenko, Y.; Kurochka, V.; Medvedeva, M.; Mefodev, A.; Kholodenko, S.; Kurshetsov, V.; Obraztsov, V.; Ostankov, A.; Semenov, V.; Sugonyaev, V.; Yushchenko, O.; Bician, L.; Blazek, T.; Cerny, V.; Kucerova, Z.; Bernhard, J.; Ceccucci, A.; Danielsson, H.; De Simone, N.; Duval, F.; Dobrich, B.; Federici, L.; Gamberini, E.; Gatignon, L.; Guida, R.; Hahn, F.; Holzer, E. B.; Jenninger, B.; Koval, M.; Laycock, P.; Lehmann Miotto, G.; Lichard, P.; Mapelli, A.; Marchevski, R.; Massri, K.; Noy, M.; Palladino, V.; Perrin-Terrin, M.; Pinzino, J.; Ryjov, V.; Schuchmann, S.; Venditti, S.; Bache, T.; Brunetti, M. B.; Duk, V.; Fascianelli, V.; Fry, J. R.; Gonnella, F.; Goudzovski, E.; Iacobuzio, L.; Lazzeroni, C.; Lurkin, N.; Newson, F.; Parkinson, C.; Romano, A.; Sergi, A.; Sturgess, A.; Swallow, J.; Heath, H.; Page, R.; Trilov, S.; Angelucci, B.; Britton, D.; Graham, C.; Protopopescu, D.; Carmignani, J.; Dainton, J. B.; Jones, R. W. L.; Ruggiero, G.; Fulton, L.; Hutchcroft, D.; Maurice, E.; Wrona, B.; Conovaloff, A.; Cooper, P.; Coward, D.; Rubin, P.

doi:10.1007/JHEP05(2019)182

The results of a search for π0 decays to a photon and an invisible massive dark photon at the NA62 experiment at the CERN SPS are reported. From a total of 4.12 × 108 tagged π0 mesons, no signal is observed. Assuming a kinetic-mixing interaction, limits are set on the dark photon coupling to the ordinary photon as a function of the dark photon mass, improving on previous searches in the mass range 60–110 MeV/c2. The present results are interpreted in terms of an upper limit of the branching ratio of the electro-weak decay π→ γνν¯ , improving the current limit by more than three orders of magnitude.

Search for production of an invisible dark photon in π 0 decays / Cortina Gil, E., Kleimenova, A., Minucci, E., Padolski, S., Petrov, P., Shaikhiev, A., Volpe, R., Georgiev, G., Kozhuharov, V., Litov, L., Numao, T., Petrov, Y., Velghe, B., Bryman, D., Fu, J., Husek, T., Jerhot, J., Kampf, K., Zamkovsky, M., Aliberti, R., et al.. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS. - ISSN 1029-8479. - 2019:5(2019), pp. N/A-N/A. [10.1007/JHEP05(2019)182]

Search for production of an invisible dark photon in π 0 decays

Cortina Gil E.;Kleimenova A.;Minucci E.;Padolski S.;Petrov P.;Shaikhiev A.;Volpe R.;Georgiev G.;Kozhuharov V.;Litov L.;Numao T.;Petrov Y.;Velghe B.;Bryman D.;Fu J.;Husek T.;Jerhot J.;Kampf K.;Zamkovsky M.;Aliberti R.;Khoriauli G.;Kunze J.;Lomidze D.;Peruzzo L.;Vormstein M.;Wanke R.;Dalpiaz P.;Fiorini M.;Neri I.;Norton A.;Petrucci F.;Wahl H.;Cotta Ramusino A.;Gianoli A.;Iacopini E.;Latino G.;Lenti M.;Parenti A.;Bizzeti A.;Bucci F.;Antonelli A.;Lanfranchi G.;Mannocchi G.;Martellotti S.;Moulson M.;Spadaro T.;Ambrosino F.;Capussela T.;Corvino M.;Di Filippo D.;Massarotti P.;Mirra M.;Napolitano M.;Saracino G.;Anzivino G.;Brizioli F.;Imbergamo E.;Lollini R.;Piandani R.;Santoni C.;Barbanera M.;Cenci P.;Checcucci B.;Lubrano P.;Lupi M.;Pepe M.;Piccini M.;Costantini F.;Di Lella L.;Doble N.;Giorgi M.;Giudici S.;Lamanna G.;Lari E.;Pedreschi E.;Sozzi M.;Cerri C.;Fantechi R.;Pontisso L.;Spinella F.;Mannelli I.;D'Agostini G.;Raggi M.;Biagioni A.;Leonardi E.;Lonardo A.;Valente P.;Vicini P.;Ammendola R.;Bonaiuto V.;Fucci A.;Salamon A.;Sargeni F.;Arcidiacono R.;Bloch-Devaux B.;Boretto M.;Menichetti E.;Migliore E.;Soldi D.;Biino C.;Filippi A.;Marchetto F.;Engelfried J.;Estrada-Tristan N.;Bragadireanu A. M.;Ghinescu S. A.;Hutanu O. E.;Enik T.;Falaleev V.;Kekelidze V.;Korotkova A.;Madigozhin D.;Misheva M.;Molokanova N.;Movchan S.;Polenkevich I.;Potrebenikov Y.;Shkarovskiy S.;Zinchenko A.;Fedotov S.;Gushchin E.;Khotyantsev A.;Kudenko Y.;Kurochka V.;Medvedeva M.;Mefodev A.;Kholodenko S.;Kurshetsov V.;Obraztsov V.;Ostankov A.;Semenov V.;Sugonyaev V.;Yushchenko O.;Bician L.;Blazek T.;Cerny V.;Kucerova Z.;Bernhard J.;Ceccucci A.;Danielsson H.;De Simone N.;Duval F.;Dobrich B.;Federici L.;Gamberini E.;Gatignon L.;Guida R.;Hahn F.;Holzer E. B.;Jenninger B.;Koval M.;Laycock P.;Lehmann Miotto G.;Lichard P.;Mapelli A.;Marchevski R.;Massri K.;Noy M.;Palladino V.;Perrin-Terrin M.;Pinzino J.;Ryjov V.;Schuchmann S.;Venditti S.;Bache T.;Brunetti M. B.;Duk V.;Fascianelli V.;Fry J. R.;Gonnella F.;Goudzovski E.;Iacobuzio L.;Lazzeroni C.;Lurkin N.;Newson F.;Parkinson C.;Romano A.;Sergi A.;Sturgess A.;Swallow J.;Heath H.;Page R.;Trilov S.;Angelucci B.;Britton D.;Graham C.;Protopopescu D.;Carmignani J.;Dainton J. B.;Jones R. W. L.;Ruggiero G.;Fulton L.;Hutchcroft D.;Maurice E.;Wrona B.;Conovaloff A.;Cooper P.;Coward D.;Rubin P.

2019

Abstract

The results of a search for π0 decays to a photon and an invisible massive dark photon at the NA62 experiment at the CERN SPS are reported. From a total of 4.12 × 108 tagged π0 mesons, no signal is observed. Assuming a kinetic-mixing interaction, limits are set on the dark photon coupling to the ordinary photon as a function of the dark photon mass, improving on previous searches in the mass range 60–110 MeV/c2. The present results are interpreted in terms of an upper limit of the branching ratio of the electro-weak decay π→ γνν¯ , improving the current limit by more than three orders of magnitude.

Scheda breve

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Scheda completa (DC)

	Anno di pubblicazione
	
				2019
			
	Presenza di Autori afferenti a Enti stranieri
	
				sì
			
	Lingua/e di pubblicazione
	
				Inglese
			
	Rivista
	
				JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS
			
	N° del Volume
	
				2019
			
	Fascicolo
	
				5
			
	Pagina iniziale
	
				N/A
			
	Pagina finale
	
				N/A
			
	Codice DOI
	
				https://dx.doi.org/10.1007/JHEP05(2019)182
			
	Codice WoS
	
				WOS:000469459200001
			
	Codice Scopus
	
				2-s2.0-85066479984
			
	Parole chiave
	
				Beyond Standard Model; Exotics; Fixed target experiments; Rare decay
			
	Fulltext
	
				open
			
	Tipologia
	
				info:eu-repo/semantics/article
			
	Tipologia
	
				Contributo su RIVISTA::Articolo su rivista
			
	Tipologia sito docente
	
				262
			
	Citazione
	
				Search for production of an invisible dark photon in π 0 decays / Cortina Gil, E., Kleimenova, A., Minucci, E., Padolski, S., Petrov, P., Shaikhiev, A., Volpe, R., Georgiev, G., Kozhuharov, V., Litov, L., Numao, T., Petrov, Y., Velghe, B., Bryman, D., Fu, J., Husek, T., Jerhot, J., Kampf, K., Zamkovsky, M., Aliberti, R., et al.. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS. - ISSN 1029-8479. - 2019:5(2019), pp. N/A-N/A. [10.1007/JHEP05(2019)182]
			
	Tutti gli autori
	
						Cortina Gil, E.; Kleimenova, A.; Minucci, E.; Padolski, S.; Petrov, P.; Shaikhiev, A.; Volpe, R.; Georgiev, G.; Kozhuharov, V.; Litov, L.; Numao, T.; ...espandi
						
	Numero autori
	
				199
			
	Tipologia
	
				Articolo su rivista

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