pith. sign in

arxiv: 2306.12294 · v2 · pith:34BVG2APnew · submitted 2023-06-21 · ✦ hep-ex

Search for a τ^+τ^- resonance in e⁺e⁻rightarrow μ⁺μ⁻ τ^+τ^- events with the Belle II experiment

Belle II Collaboration: I. Adachi , K. Adamczyk , L. Aggarwal , H. Ahmed , H. Aihara , N. Akopov , A. Aloisio , N. Anh Ky
show 458 more authors
D. M. Asner H. Atmacan T. Aushev V. Aushev M. Aversano V. Babu H. Bae S. Bahinipati P. Bambade Sw. Banerjee S. Bansal M. Barrett 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 V. Bhardwaj B. Bhuyan F. Bianchi T. Bilka S. Bilokin D. Biswas A. Bobrov 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 J. Cerasoli 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 J. Cochran L. Corona L. M. Cremaldi S. Cunliffe T. Czank S. Das F. Dattola E. De La Cruz-Burelo S. A. De La Motte G. de Marino 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 A. Fodor F. Forti A. Frey B. G. Fulsom A. Gabrielli E. Ganiev M. Garcia-Hernandez A. Garmash G. Gaudino V. Gaur A. Gaz A. Gellrich G. Ghevondyan D. Ghosh H. Ghumaryan G. Giakoustidis R. Giordano A. Giri A. Glazov B. Gobbo R. Godang O. Gogota P. Goldenzweig W. Gradl T. Grammatico S. Granderath E. Graziani D. Greenwald Z. Gruberov\'a T. Gu Y. Guan K. Gudkova J. Guilliams S. Halder Y. Han T. Hara K. Hayasaka H. Hayashii S. Hazra C. Hearty M. T. Hedges I. Heredia de la Cruz M. Hern\'andez Villanueva A. Hershenhorn T. Higuchi E. C. Hill H. Hirata M. Hoek 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 A. Johnson K. K. Joo H. Junkerkalefeld H. Kakuno M. Kaleta D. Kalita A. B. Kaliyar J. Kandra K. H. Kang S. Kang R. Karl G. Karyan T. Kawasaki F. Keil C. Ketter C. Kiesling C.-H. Kim D. Y. Kim K.-H. Kim Y.-K. Kim H. Kindo 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 M. Kumar R. Kumar K. Kumara T. Kunigo A. Kuzmin Y.-J. Kwon S. Lacaprara Y.-T. Lai T. Lam L. Lanceri J. S. Lange M. Laurenza K. Lautenbach R. Leboucher F. R. Le Diberder P. Leitl D. Levit P. M. Lewis C. Li L. K. Li Y. B. Li J. Libby K. Lieret Q. Y. Liu Z. Q. Liu D. Liventsev S. Longo A. Lozar T. Lueck C. Lyu Y. Ma M. Maggiora S. P. Maharana R. Maiti S. Maity R. Manfredi E. Manoni A. C. Manthei M. Mantovano D. Marcantonio S. Marcello C. Marinas L. Martel C. Martellini A. Martini T. Martinov L. Massaccesi M. Masuda T. Matsuda K. Matsuoka D. Matvienko S. K. Maurya J. A. McKenna R. Mehta M. Merola F. Metzner M. Milesi C. Miller M. Mirra K. Miyabayashi H. Miyake R. Mizuk G. B. Mohanty N. Molina-Gonzalez S. Mondal S. Moneta H.-G. Moser M. Mrvar R. Mussa I. Nakamura K. R. Nakamura M. Nakao H. Nakayama H. Nakazawa Y. Nakazawa A. Narimani Charan M. Naruki D. Narwal Z. Natkaniec A. Natochii L. Nayak M. Nayak G. Nazaryan C. Niebuhr N. K. Nisar S. Nishida S. Ogawa H. Ono Y. Onuki P. Oskin F. Otani P. Pakhlov G. Pakhlova A. Paladino A. Panta E. Paoloni S. Pardi K. Parham J. 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 L. B. Rizzuto S. H. Robertson D. Rodr\'iguez P\'erez M. Roehrken J. M. Roney A. Rostomyan N. Rout G. Russo D. Sahoo D. A. Sanders S. Sandilya A. Sangal L. Santelj Y. Sato V. Savinov B. Scavino M. Schnepf J. Schueler C. Schwanda Y. Seino A. Selce K. Senyo J. Serrano M. E. Sevior C. Sfienti W. Shan C. Sharma C. P. Shen X. D. Shi T. Shillington J.-G. Shiu D. Shtol B. Shwartz A. Sibidanov F. Simon J. B. Singh J. Skorupa R. J. Sobie M. Sobotzik A. Soffer A. Sokolov E. Solovieva S. Spataro B. Spruck M. Stari\v{c} P. Stavroulakis S. Stefkova Z. S. Stottler R. Stroili J. Strube Y. Sue M. Sumihama K. Sumisawa W. Sutcliffe S. Y. Suzuki H. Svidras M. Takahashi M. Takizawa U. Tamponi S. Tanaka K. Tanida H. Tanigawa F. Tenchini A. Thaller R. Tiwary D. Tonelli E. Torassa N. Toutounji K. Trabelsi I. Tsaklidis M. Uchida I. Ueda Y. Uematsu T. Uglov K. Unger Y. Unno K. Uno S. Uno P. Urquijo Y. Ushiroda S. E. Vahsen R. van Tonder G. S. Varner K. E. Varvell A. Vinokurova V. S. Vismaya L. Vitale V. Vobbilisetti R. Volpe A. Vossen B. Wach M. Wakai H. M. Wakeling S. Wallner E. Wang M.-Z. Wang X. L. Wang Z. Wang A. Warburton M. Watanabe S. Watanuki M. Welsch C. Wessel E. Won 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. Zhai Y. Zhang V. Zhilich J. S. Zhou Q. D. Zhou X. Y. Zhou V. I. Zhukova R. \v{Z}leb\v{c}\'ik
This is my paper
classification ✦ hep-ex
keywords particleaxion-likebellecouplingseventsexperimentleptophilicmass
0
0 comments X
read the original abstract

We report the first search for a non-standard-model resonance decaying into $\tau$ pairs in $e^{+}e^{-}\rightarrow \mu^{+}\mu^{-} \tau^+\tau^-$ events in the 3.6-10 GeV/$c^{2}$ mass range. We use a 62.8 fb$^{-1}$ sample of $e^+e^-$ collisions collected at a center-of-mass energy of 10.58 GeV by the Belle II experiment at the SuperKEKB collider. The analysis probes three different models predicting a spin-1 particle coupling only to the heavier lepton families, a Higgs-like spin-0 particle that couples preferentially to charged leptons (leptophilic scalar), and an axion-like particle, respectively. We observe no evidence for a signal and set exclusion limits at 90% confidence level on the product of cross section and branching fraction into $\tau$ pairs, ranging from 0.7 fb to 24 fb, and on the couplings of these processes. We obtain world-leading constraints on the couplings for the leptophilic scalar model for masses above 6.5 GeV/$c^2$ and for the axion-like particle model over the entire mass range.

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.

Forward citations

Cited by 1 Pith paper

Reviewed papers in the Pith corpus that reference this work. Sorted by Pith novelty score.

  1. Muon-induced di-tau production as a probe of new physics

    hep-ph 2026-06 unverdicted novelty 7.0

    Proposal to use muon trident process with HEMERA detector on 10^18 TeV muons to extend B-factory and (g-2)μ bounds on leptophilic scalar couplings by over an order of magnitude.