Search for long-lived scalar particles in B+→K+χ(μ+μ−) decays

Aaij, R. et al. (2017) Search for long-lived scalar particles in B+→K+χ(μ+μ−) decays. Physical Review D, 95(7), 071101. (doi: 10.1103/PhysRevD.95.071101)

Abstract

A search for a long-lived scalar particle χ is performed, looking for the decay B + → K + χ with χ → μ + μ − in p p collision data corresponding to an integrated luminosity of 3     fb − 1 , collected by the LHCb experiment at center-of-mass energies of √ s = 7 and 8 TeV. This new scalar particle, predicted by hidden sector models, is assumed to have a narrow width. The signal would manifest itself as an excess in the dimuon invariant mass distribution over the Standard Model background. No significant excess is observed in the accessible ranges of mass 250 < m ( χ ) < 4700     MeV / c 2 and lifetime 0.1 < τ ( χ ) < 1000     ps . Upper limits on the branching fraction B ( B + → K + χ ( μ + μ − ) ) at 95% confidence level are set as a function of m ( χ ) and τ ( χ ) , varying between 2 × 10 − 10 and 10 − 7 . These are the most stringent limits to date. The limits are interpreted in the context of a model with a light inflaton particle.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Dean, Cameron and Alexander, Dr Michael and Schiller, Dr Manuel and Spradlin, Dr Patrick and Soler, Professor Paul and Traill, Mr Murdo and Karodia, Sarah and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard and Wraight, Dr Kenneth
• Authors: Aaij, R., Adeva, B., Adinolfi, M., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Ali, S., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A. A., Amato, S., Amerio, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreassi, G., Andreotti, M., Andrews, J. E., Appleby, R. B., Archilli, F., d’Argent, P., Arnau Romeu, J., Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Auriemma, G., Baalouch, M., Babuschkin, I., Bachmann, S., Back, J. J., Badalov, A., Baesso, C., Baker, S., Balagura, V., Baldini, W., Barlow, R. J., Barschel, C., Barsuk, S., Barter, W., Baryshnikov, F., Baszczyk, M., Batozskaya, V., Batsukh, B., Battista, V., Bay, A., Beaucourt, L., Beddow, J., Bedeschi, F., Bediaga, I., Bel, L. 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• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Journal Name: Physical Review D
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 2470-0010
• ISSN (Online): 2470-0029
• Published Online: 14 April 2017
• Copyright Holders: Copyright © 2017 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review D 95(7): 071101
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License