pith. sign in

arxiv: 2212.03634 · v2 · pith:I36FTLQInew · submitted 2022-12-07 · ✦ hep-ex

Search for Lepton-Flavor-Violating τ Decays to a Lepton and an Invisible Boson at Belle II

Belle II Collaboration: I. Adachi , K. Adamczyk , L. Aggarwal , H. Ahmed , H. Aihara , N. Akopov , A. Aloisio , N. Anh Ky
show 392 more authors
D. M. Asner T. Aushev V. Aushev H. Bae S. Bahinipati P. Bambade Sw. Banerjee J. Baudot M. Bauer A. Baur A. Beaubien J. Becker P. K. Behera J. V. Bennett E. Bernieri F. U. Bernlochner V. Bertacchi M. Bertemes E. Bertholet M. Bessner S. Bettarini B. Bhuyan F. Bianchi T. Bilka S. Bilokin D. Biswas D. Bodrov A. Bolz J. Borah A. Bozek M. Bra\v{c}ko P. Branchini T. E. Browder A. Budano S. Bussino M. Campajola L. Cao G. Casarosa C. Cecchi M.-C. Chang P. Chang R. Cheaib P. Cheema V. Chekelian Y. Q. Chen B. G. Cheon K. Chilikin K. Chirapatpimol H.-E. Cho K. Cho S.-J. Cho S.-K. Choi S. Choudhury D. Cinabro L. Corona S. Cunliffe S. Das F. Dattola E. De La Cruz-Burelo S. A. De La Motte G. De Nardo M. De Nuccio G. De Pietro R. de Sangro M. Destefanis S. Dey A. De Yta-Hernandez R. Dhamija A. Di Canto F. Di Capua J. Dingfelder Z. Dole\v{z}al I. Dom\'inguez Jim\'enez T. V. Dong M. Dorigo K. Dort D. Dossett S. Dreyer S. Dubey G. Dujany P. Ecker M. Eliachevitch D. Epifanov P. Feichtinger T. Ferber D. Ferlewicz T. Fillinger C. Finck G. Finocchiaro K. Flood A. Fodor F. Forti B. G. Fulsom A. Gabrielli E. Ganiev M. Garcia-Hernandez V. Gaur A. Gaz A. Gellrich G. Ghevondyan R. Giordano A. Giri A. Glazov B. Gobbo R. Godang P. Goldenzweig W. Gradl S. Granderath E. Graziani D. Greenwald Z. Gruberov\'a T. Gu K. Gudkova J. Guilliams T. Hara K. Hayasaka H. Hayashii S. Hazra C. Hearty I. Heredia de la Cruz M. Hern\'andez Villanueva A. Hershenhorn T. Higuchi E. C. Hill M. Hohmann C.-L. Hsu T. Humair T. Iijima K. Inami G. Inguglia N. Ipsita A. Ishikawa S. Ito R. Itoh M. Iwasaki P. Jackson W. W. Jacobs D. E. Jaffe E.-J. Jang Q. P. Ji S. Jia Y. Jin K. K. Joo H. Junkerkalefeld H. Kakuno A. B. Kaliyar J. Kandra K. H. Kang S. Kang R. Karl G. Karyan C. Kiesling C.-H. Kim D. Y. Kim K.-H. Kim Y.-K. Kim H. Kindo K. Kinoshita P. Kody\v{s} T. Koga S. Kohani K. Kojima T. Konno A. Korobov S. Korpar E. Kovalenko R. Kowalewski T. M. G. Kraetzschmar P. Kri\v{z}an P. Krokovny T. Kuhr J. Kumar R. Kumar K. Kumara T. Kunigo A. Kuzmin Y.-J. Kwon S. Lacaprara T. Lam L. Lanceri J. S. Lange M. Laurenza K. Lautenbach R. Leboucher F. R. Le Diberder P. Leitl P. M. Lewis C. Li L. K. Li Y. B. Li J. Libby K. Lieret Z. Liptak Q. Y. Liu D. Liventsev S. Longo A. Lozar T. Lueck T. Luo C. Lyu M. Maggiora R. Maiti S. Maity R. Manfredi E. Manoni A. Manthei S. Marcello C. Marinas L. Martel A. Martini T. Martinov L. Massaccesi M. Masuda T. Matsuda K. Matsuoka D. Matvienko S. K. Maurya J. A. McKenna F. Meier M. Merola F. Metzner M. Milesi C. Miller K. Miyabayashi R. Mizuk G. B. Mohanty N. Molina-Gonzalez S. Moneta H.-G. Moser M. Mrvar R. Mussa I. Nakamura K. R. Nakamura M. Nakao H. Nakayama Y. Nakazawa A. Narimani Charan M. Naruki A. Natochii L. Nayak M. Nayak G. Nazaryan C. Niebuhr N. K. Nisar S. Nishida S. Ogawa H. Ono Y. Onuki P. Oskin P. Pakhlov G. Pakhlova A. Paladino A. Panta E. Paoloni S. Pardi K. Parham H. Park S.-H. Park B. Paschen A. Passeri S. Patra S. Paul T. K. Pedlar I. Peruzzi R. Peschke R. Pestotnik F. Pham M. Piccolo L. E. Piilonen G. Pinna Angioni P. L. M. Podesta-Lerma T. Podobnik S. Pokharel L. Polat C. Praz S. Prell E. Prencipe M. T. Prim H. Purwar N. Rad P. Rados G. Raeuber S. Raiz A. Ramirez Morales M. Reif S. Reiter M. Remnev I. Ripp-Baudot G. Rizzo S. H. Robertson D. Rodr\'iguez P\'erez J. M. Roney A. Rostomyan N. Rout G. Russo D. A. Sanders S. Sandilya A. Sangal L. Santelj Y. Sato V. Savinov B. Scavino J. Schueler C. Schwanda Y. Seino A. Selce K. Senyo J. Serrano M. E. Sevior C. Sfienti C. P. Shen X. D. Shi T. Shillington J.-G. Shiu B. Shwartz A. Sibidanov F. Simon J. B. Singh J. Skorupa R. J. Sobie A. Soffer A. Sokolov E. Solovieva S. Spataro B. Spruck M. Stari\v{c} S. Stefkova Z. S. Stottler R. Stroili J. Strube Y. Sue M. Sumihama K. Sumisawa W. Sutcliffe S. Y. Suzuki H. Svidras M. Takizawa U. Tamponi K. Tanida H. Tanigawa F. Tenchini A. Thaller R. Tiwary D. Tonelli E. Torassa N. Toutounji K. Trabelsi M. Uchida I. Ueda Y. Uematsu T. Uglov K. Unger Y. Unno K. Uno S. Uno Y. Ushiroda S. E. Vahsen R. van Tonder G. S. Varner K. E. Varvell A. Vinokurova L. Vitale V. Vobbilisetti H. M. Wakeling E. Wang M.-Z. Wang X. L. Wang A. Warburton M. Watanabe S. Watanuki M. Welsch C. Wessel J. Wiechczynski X. P. Xu B. D. Yabsley S. Yamada W. Yan S. B. Yang H. Ye J. Yelton J. H. Yin Y. M. Yook K. Yoshihara C. Z. Yuan Y. Yusa L. Zani Y. Zhang V. Zhilich Q. D. Zhou X. Y. Zhou V. I. Zhukova R. \v{Z}leb\v{c}\'ik
This is my paper
classification ✦ hep-ex
keywords alphadecaysmathcalsearchbosoninvisiblebellelepton-flavor-violating
0
0 comments X
read the original abstract

We search for lepton-flavor-violating $\tau^-\to e^-\alpha$ and $\tau^-\to\mu^-\alpha$ decays, where $\alpha$ is an invisible spin-0 boson. The search uses electron-positron collisions at $10.58$ GeV center-of-mass energy with an integrated luminosity of $62.8$ fb$^{-1}$, produced by the SuperKEKB collider and collected with the Belle II detector. We search for an excess in the lepton-energy spectrum of the known $\tau^-\to e^-\bar\nu_e \nu_\tau$ and $\tau^-\to \mu^-\bar\nu_\mu \nu_\tau$ decays. We report 95\% confidence-level upper limits on the branching-fraction ratio ${\mathcal B}(\tau^-\to e^- \alpha) / {\mathcal B}(\tau^- \to e^- \bar\nu_e \nu_\tau)$ in the range $(1.1-9.7) \times 10^{-3}$ and on ${\mathcal B}(\tau^-\to \mu^- \alpha) / {\mathcal B}(\tau^- \to \mu^- \bar\nu_\mu \nu_\tau)$ in the range $(0.7-12.2) \times 10^{-3}$ for $\alpha$ masses between 0 and 1.6 GeV/c$^2$. These results provide the most stringent bounds on invisible boson production from $\tau$ decays.

This paper has not been read by Pith yet.

discussion (0)

Sign in with ORCID, Apple, or X to comment. Anyone can read and Pith papers without signing in.