Limit on the production of a new vector boson in $\mathrme^+ e^-\rightarrow \rm U\gamma$, U$\rightarrow \pi^+\pi^-$ with the KLOE experiment

Anastasi, A.; Babusci, D.; Bencivenni, G.; Berlowski, M.; Bloise, C.; Bossi, F.; Branchini, P.; Budano, A.; Caldeira Balkeståhl, L.; Cao, B.; Ceradini, F.; Ciambrone, P.; Curciarello, F.; Czerwinski, E.; D'Agostini, Giulio; Danè, E.; De Leo, V.; De Lucia, E.; De Santis, A.; De Simone, P.; Di Cicco, A.; DI DOMENICO, Antonio; Di Salvo, R.; Domenici, D.; D'Uffizi, A.; Fantini, A.; Felici, G.; Fiore, S.; Gajos, A.; Gauzzi, Paolo; Giardina, G.; Giovannella, S.; Graziani, E.; Happacher, F.; Heijkenskjöld, L.; Ikegami Andersson, W.; Johansson, T.; Kamińska, D.; Krzemien, W.; Kupsc, A.; Loffredo, S.; Mandaglio, G.; Martini, M.; Mascolo, M.; Messi, R.; Miscetti, S.; Morello, G.; Moricciani, D.; Moskal, P.; Palladino, A.; Papenbrock, M.; Passeri, A.; Patera, Vincenzo; Perez del Rio, E.; Ranieri, A.; Santangelo, P.; Sarra, I.; Schioppa, M.; Silarski, M.; Sirghi, F.; Tortora, L.; Venanzoni, G.; Wiślicki, W.; Wolke, M.

doi:10.1016/j.physletb.2016.04.019

The recent interest in a light gauge boson in the framework of an extra U(1) symmetry motivates searches in the mass range below 1 GeV. We present a search for such a particle, the dark photon, in e+e−→Uγe+e−→Uγ, U→π+π−U→π+π− based on 28 million e+e−→π+π−γe+e−→π+π−γ events collected at DAΦNE by the KLOE experiment. The π+π+π−π− production by initial-state radiation compensates for a loss of sensitivity of previous KLOE View the MathML sourceU→e+e−, View the MathML sourceμ+μ− searches due to the small branching ratios in the ρ–ωρ–ω resonance region. We found no evidence for a signal and set a limit at 90% CL on the mixing strength between the photon and the dark photon, ε2ε2, in the U mass range between 527 and View the MathML source987MeV. Above 700 MeV this new limit is more stringent than previous ones.

Limit on the production of a new vector boson in $\mathrme^+ e^-\rightarrow \rm U\gamma$, U$\rightarrow \pi^+\pi^-$ with the KLOE experiment / Anastasi, A.; Babusci, D.; Bencivenni, G.; Berlowski, M.; Bloise, C.; Bossi, F.; Branchini, P.; Budano, A.; Caldeira Balkeståhl, L.; Cao, B.; Ceradini, F.; Ciambrone, P.; Curciarello, F.; Czerwinski, E.; D'Agostini, Giulio; Danè, E.; De Leo, V.; De Lucia, E.; De Santis, A.; De Simone, P.; Di Cicco, A.; DI DOMENICO, Antonio; Di Salvo, R.; Domenici, D.; D'Uffizi, A.; Fantini, A.; Felici, G.; Fiore, S.; Gajos, A.; Gauzzi, Paolo; Giardina, G.; Giovannella, S.; Graziani, E.; Happacher, F.; Heijkenskjöld, L.; Ikegami Andersson, W.; Johansson, T.; Kamińska, D.; Krzemien, W.; Kupsc, A.; Loffredo, S.; Mandaglio, G.; Martini, M.; Mascolo, M.; Messi, R.; Miscetti, S.; Morello, G.; Moricciani, D.; Moskal, P.; Palladino, A.; Papenbrock, M.; Passeri, A.; Patera, Vincenzo; Perez del Rio, E.; Ranieri, A.; Santangelo, P.; Sarra, I.; Schioppa, M.; Silarski, M.; Sirghi, F.; Tortora, L.; Venanzoni, G.; Wiślicki, W.; Wolke, M.. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - STAMPA. - B757:(2016), pp. 356-361. [10.1016/j.physletb.2016.04.019]