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)

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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 Wraight, Dr Kenneth and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Schiller, Dr Manuel and Traill, Mr Murdo and Spradlin, Dr Patrick and Karodia, Sarah and Eklund, Professor Lars and Longstaff, Iain Richard
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

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