Search for K+ decays into the π+e+e−e+e− final state

Cortina Gil, E.; Kleimenova, A.; Minucci, E.; Padolski, S.; Petrov, P.; Shaikhiev, A.; Volpe, R.; Numao, T.; Petrov, Y.; Velghe, B.; Wong, V. W. S.; Bryman, D.; Fu, J.; Hives, Z.; Husek, T.; Jerhot, J.; Kampf, K.; Zamkovsky, M.; De Martino, B.; Perrin-Terrin, M.; Akmete, A. T.; Aliberti, R.; Khoriauli, G.; Kunze, J.; Lomidze, D.; Peruzzo, L.; Vormstein, M.; Wanke, R.; Dalpiaz, P.; Fiorini, M.; Mazzolari, A.; Neri, I.; Norton, A.; Petrucci, F.; Soldani, M.; Wahl, H.; Bandiera, L.; Cotta Ramusino, A.; Gianoli, A.; Romagnoni, M.; Sytov, A.; Iacopini, E.; Latino, G.; Lenti, M.; Lo Chiatto, P.; Panichi, I.; Parenti, A.; Bizzeti, A.; Bucci, F.; Antonelli, A.; Georgiev, G.; Kozhuharov, V.; Lanfranchi, G.; Martellotti, S.; Moulson, M.; Spadaro, T.; Tinti, G.; Ambrosino, F.; Capussela, T.; Corvino, M.; D'Errico, M.; Di Filippo, D.; Fiorenza, R.; Giordano, R.; Massarotti, P.; Mirra, M.; Napolitano, M.; Rosa, I.; 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.; Cretaro, P.; Frezza, O.; Leonardi, E.; Lonardo, A.; Turisini, M.; 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.; Briano Olvera, A.; Engelfried, J.; Estrada-Tristan, N.; Reyes Santos, M. A.; Boboc, P.; Bragadireanu, A. M.; Ghinescu, S. A.; Hutanu, O. E.; Bician, L.; Blazek, T.; Cerny, V.; Kucerova, Z.; Bernhard, J.; Ceccucci, A.; Ceoletta, M.; 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.; Pinzino, J.; Ryjov, V.; Schuchmann, S.; Venditti, S.; Bache, T.; Brunetti, M. B.; Duk, V.; Fascianelli, V.; Fry, J. R.; Gonnella, F.; Goudzovski, E.; Henshaw, J.; Iacobuzio, L.; Kenworthy, C.; Lazzeroni, C.; Lurkin, N.; Newson, F.; Parkinson, C.; Romano, A.; Sanders, J.; Sergi, A.; Sturgess, A.; Swallow, J.; Tomczak, A.; 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.; Baeva, A.; Baigarashev, D.; Emelyanov, D.; Enik, T.; Falaleev, V.; Fedotov, S.; Gorshanov, K.; Gushchin, E.; Kekelidze, V.; Kereibay, D.; Kholodenko, S.; Khotyantsev, A.; Korotkova, A.; Kudenko, Y.; Kurochka, V.; Kurshetsov, V.; Litov, L.; Madigozhin, D.; Medvedeva, M.; Mefodev, A.; Misheva, M.; Molokanova, N.; Movchan, S.; Obraztsov, V.; Okhotnikov, A.; Ostankov, A.; Polenkevich, I.; Potrebenikov, Y.; Sadovskiy, A.; Semenov, V.; Shkarovskiy, S.; Sugonyaev, V.; Yushchenko, O.; Zinchenko, A.

doi:10.1016/j.physletb.2023.138193

The first search for ultra-rare K+ decays into the π+e+e−e+e− final state is reported, using a dataset collected by the NA62 experiment at CERN in 2017–2018. An upper limit of 1.4×10−8 at 90% CL is obtained for the branching ratio of the K+→π+e+e−e+e− decay, predicted in the Standard Model to be (7.2±0.7)×10−11. Upper limits at 90% CL are obtained at the level of 10−9 for the branching ratios of two prompt decay chains involving pair-production of hidden-sector mediators: K+→π+aa, a→e+e− and K+→π+S, S→A′A′, A′→e+e−.

Search for K+ decays into the π+e+e−e+e− final state / Cortina Gil, E., Kleimenova, A., Minucci, E., Padolski, S., Petrov, P., Shaikhiev, A., Volpe, R., Numao, T., Petrov, Y., Velghe, B., Wong, V.W.S., Bryman, D., Fu, J., Hives, Z., Husek, T., Jerhot, J., Kampf, K., Zamkovsky, M., De Martino, B., Perrin-Terrin, M., et al.. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - 846:(2023), pp. 0-0. [10.1016/j.physletb.2023.138193]

Search for K+ decays into the π+e+e−e+e− final state

Cortina Gil E.;Kleimenova A.;Minucci E.;Padolski S.;Petrov P.;Shaikhiev A.;Volpe R.;Numao T.;Petrov Y.;Velghe B.;Wong V. W. S.;Bryman D.;Fu J.;Hives Z.;Husek T.;Jerhot J.;Kampf K.;Zamkovsky M.;De Martino B.;Perrin-Terrin M.;Akmete A. T.;Aliberti R.;Khoriauli G.;Kunze J.;Lomidze D.;Peruzzo L.;Vormstein M.;Wanke R.;Dalpiaz P.;Fiorini M.;Mazzolari A.;Neri I.;Norton A.;Petrucci F.;Soldani M.;Wahl H.;Bandiera L.;Cotta Ramusino A.;Gianoli A.;Romagnoni M.;Sytov A.;Iacopini E.;Latino G.;Lenti M.;Lo Chiatto P.;Panichi I.;Parenti A.;Bizzeti A.;Bucci F.;Antonelli A.;Georgiev G.;Kozhuharov V.;Lanfranchi G.;Martellotti S.;Moulson M.;Spadaro T.;Tinti G.;Ambrosino F.;Capussela T.;Corvino M.;D'Errico M.;Di Filippo D.;Fiorenza R.;Giordano R.;Massarotti P.;Mirra M.;Napolitano M.;Rosa I.;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.;Cretaro P.;Frezza O.;Leonardi E.;Lonardo A.;Turisini M.;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.;Briano Olvera A.;Engelfried J.;Estrada-Tristan N.;Reyes Santos M. A.;Boboc P.;Bragadireanu A. M.;Ghinescu S. A.;Hutanu O. E.;Bician L.;Blazek T.;Cerny V.;Kucerova Z.;Bernhard J.;Ceccucci A.;Ceoletta M.;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.;Pinzino J.;Ryjov V.;Schuchmann S.;Venditti S.;Bache T.;Brunetti M. B.;Duk V.;Fascianelli V.;Fry J. R.;Gonnella F.;Goudzovski E.;Henshaw J.;Iacobuzio L.;Kenworthy C.;Lazzeroni C.;Lurkin N.;Newson F.;Parkinson C.;Romano A.;Sanders J.;Sergi A.;Sturgess A.;Swallow J.;Tomczak A.;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.;Baeva A.;Baigarashev D.;Emelyanov D.;Enik T.;Falaleev V.;Fedotov S.;Gorshanov K.;Gushchin E.;Kekelidze V.;Kereibay D.;Kholodenko S.;Khotyantsev A.;Korotkova A.;Kudenko Y.;Kurochka V.;Kurshetsov V.;Litov L.;Madigozhin D.;Medvedeva M.;Mefodev A.;Misheva M.;Molokanova N.;Movchan S.;Obraztsov V.;Okhotnikov A.;Ostankov A.;Polenkevich I.;Potrebenikov Y.;Sadovskiy A.;Semenov V.;Shkarovskiy S.;Sugonyaev V.;Yushchenko O.;Zinchenko A.

2023

Abstract

The first search for ultra-rare K+ decays into the π+e+e−e+e− final state is reported, using a dataset collected by the NA62 experiment at CERN in 2017–2018. An upper limit of 1.4×10−8 at 90% CL is obtained for the branching ratio of the K+→π+e+e−e+e− decay, predicted in the Standard Model to be (7.2±0.7)×10−11. Upper limits at 90% CL are obtained at the level of 10−9 for the branching ratios of two prompt decay chains involving pair-production of hidden-sector mediators: K+→π+aa, a→e+e− and K+→π+S, S→A′A′, A′→e+e−.

Scheda breve

Scheda completa

Scheda completa (DC)

	Anno di pubblicazione
	
				2023
			
	Rivista
	
				PHYSICS LETTERS. SECTION B
			
	N° del Volume
	
				846
			
	Pagina iniziale
	
				0
			
	Pagina finale
	
				0
			
	Codice DOI
	
				https://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2023.138193
			
	Codice WoS
	
				WOS:001158120600001
			
	Codice Scopus
	
				2-s2.0-85172931208
			
	Citazione
	
				Search for K+ decays into the π+e+e−e+e− final state / Cortina Gil, E., Kleimenova, A., Minucci, E., Padolski, S., Petrov, P., Shaikhiev, A., Volpe, R., Numao, T., Petrov, Y., Velghe, B., Wong, V.W.S., Bryman, D., Fu, J., Hives, Z., Husek, T., Jerhot, J., Kampf, K., Zamkovsky, M., De Martino, B., Perrin-Terrin, M., et al.. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - 846:(2023), pp. 0-0. [10.1016/j.physletb.2023.138193]
			
	Tutti gli autori
	
						Cortina Gil, E.; Kleimenova, A.; Minucci, E.; Padolski, S.; Petrov, P.; Shaikhiev, A.; Volpe, R.; Numao, T.; Petrov, Y.; Velghe, B.; Wong, V. W. S.; B...espandi
						
	Tipologia
	
				Articolo su rivista

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