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). [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

Scheda completa

	Anno di pubblicazione
	
				2019
			
	Parole chiave
	
				beyond standard model; exotics; fixed target experiments; rare decay
			
	Tipologia
	
				01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
			
	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). [10.1007/JHEP05(2019)182]
			
	Appartiene alla tipologia:
	
				01a Articolo in rivista

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