Search for dark photons produced in 13 TeV pp collisions

Aaij, R. et al. (2018) Search for dark photons produced in 13 TeV pp collisions. Physical Review Letters, 120(6), 061801. (doi: 10.1103/PhysRevLett.120.061801)

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Abstract

Searches are performed for both promptlike and long-lived dark photons, A^{'}, produced in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV, using A^{'}→μ^{+}μ^{-} decays and a data sample corresponding to an integrated luminosity of 1.6  fb^{-1} collected with the LHCb detector. The promptlike A^{'} search covers the mass range from near the dimuon threshold up to 70 GeV, while the long-lived A^{'} search is restricted to the low-mass region 214<m(A^{'})<350  MeV. No evidence for a signal is found, and 90% confidence level exclusion limits are placed on the γ-A^{'} kinetic-mixing strength. The constraints placed on promptlike dark photons are the most stringent to date for the mass range 10.6<m(A^{'})<70  GeV, and are comparable to the best existing limits for m(A^{'})<0.5  GeV. The search for long-lived dark photons is the first to achieve sensitivity using a displaced-vertex signature.

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Dean, Cameron and Alexander, Dr Michael and Schiller, Dr Manuel and Beddow, John and Spradlin, Dr Patrick and Douglas, Lauren and Soler, Professor Paul and Traill, Mr Murdo and Karodia, Sarah and Eklund, Professor 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., Alfonso Albero, A., 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., Atzeni, M., Auriemma, G., Baalouch, M., Babuschkin, I., Bachmann, S., Back, J. J., Badalov, A., Baesso, C., Baker, S., Balagura, V., Baldini, W., Baranov, A., Barlow, R. J., Barschel, C., Barsuk, S., Barter, W., Baryshnikov, F., Batozskaya, V., Battista, V., Bay, A., Beaucourt, L., Beddow, J., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Bel, L. J., Beliy, N., Bellee, V., Belloli, N., Belous, K., Belyaev, I., Ben-Haim, E., Bencivenni, G., Benson, S., Beranek, S., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M.-O., van Beuzekom, M., Bezshyiko, I., Bifani, S., Billoir, P., Birnkraut, A., Bizzeti, A., Bjørn, M., Blake, T., Blanc, F., Blusk, S., Bocci, V., Boettcher, T., Bondar, A., Bondar, N., Bordyuzhin, I., Borghi, S., Borisyak, M., Borsato, M., Bossu, F., Boubdir, M., Bowcock, T. J. V., Bowen, E., Bozzi, C., Braun, S., Britton, T., Brodzicka, J., Brundu, D., Buchanan, E., Burr, C., Bursche, A., Buytaert, J., Byczynski, W., Cadeddu, S., Cai, H., Calabrese, R., Calladine, R., Calvi, M., Calvo Gomez, M., Camboni, A., Campana, P., Campora Perez, D. H., Capriotti, L., Carbone, A., Carboni, G., Cardinale, R., Cardini, A., Carniti, P., Carson, L., Carvalho Akiba, K., Casse, G., Cassina, L., Cattaneo, M., Cavallero, G., Cenci, R., Chamont, D., Chapman, M. 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K., Kvaratskheliya, T., Lacarrere, D., Lafferty, G., Lai, A., Lanfranchi, G., Langenbruch, C., Latham, T., Lazzeroni, C., Le Gac, R., Leflat, A., Lefrançois, J., Lefèvre, R., Lemaitre, F., Lemos Cid, E., Leroy, O., Lesiak, T., Leverington, B., Li, P.-R., Li, T., Li, Y., Li, Z., Likhomanenko, T., Lindner, R., Lionetto, F., Lisovskyi, V., Liu, X., Loh, D., Loi, A., Longstaff, I., Lopes, J. H., Lucchesi, D., Lucio Martinez, M., Luo, H., Lupato, A., Luppi, E., Lupton, O., Lusiani, A., Lyu, X., Machefert, F., Maciuc, F., Macko, V., Mackowiak, P., Maddrell-Mander, S., Maev, O., Maguire, K., Maisuzenko, D., Majewski, M. W., Malde, S., Malecki, B., Malinin, A., Maltsev, T., Manca, G., Mancinelli, G., Marangotto, D., Maratas, J., Marchand, J. F., Marconi, U., Marin Benito, C., Marinangeli, M., Marino, P., Marks, J., Martellotti, G., Martin, M., Martinelli, M., Martinez Santos, D., Martinez Vidal, F., Massacrier, L. 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College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Journal Name:Physical Review Letters
Publisher:American Physical Society
ISSN:0031-9007
ISSN (Online):1079-7114
Published Online:08 February 2018
Copyright Holders:Copyright © 2018 American Physical Society
First Published:First published in Physical Review Letters 120(6): 061801
Publisher Policy:Reproduced under a Creative Commons License

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