Search for heavy neutral leptons using tau lepton decays at BaBaR [Search for heavy neutral leptons using tau lepton decays at BABAR]

Lees, J. .; Poireau, V.; Tisserand, V.; Grauges, E.; Palano, A.; Eigen, G.; Brown, D. .; Kolomensky, Y. .; Fritsch, M.; Koch, H.; Cheaib, R.; Hearty, C.; Mattison, T. .; Mckenna, J. .; R.  Y., S.; Blinov, V. .; Buzykaev, A. .; Druzhinin, V. .; Kozyrev, E. .; Kravchenko, E. .; Serednyakov, S. .; Skovpen, Y. .; Solodov, E. .; Todyshev, K. .; Lankford, A. .; Dey, B.; Gary, J. .; Long, O.; Eisner, A. .; Lockman, W. .; Panduro Vazquez, W.; Chao, D. .; Cheng, C. .; Echenard, B.; Flood, K. .; Hitlin, D. .; Li, Y.; Lin, D. .; Middleton, S.; Miyashita, T. .; Ongmongkolkul, P.; Oyang, J.; Porter, F. .; Röhrken, M.; Meadows, B. .; Sokoloff, M. .; Smith, J. .; Wagner, S. .; Bernard, D.; Verderi, M.; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Cibinetto, G.; Fioravanti, E.; Garzia, I.; Luppi, E.; Santoro, V.; Calcaterra, A.; de Sangro, R.; Finocchiaro, G.; Martellotti, S.; Patteri, P.; Peruzzi, I. .; Piccolo, M.; Rotondo, M.; Zallo, A.; Passaggio, S.; Patrignani, C.; Shuve, B. .; Lacker, H. .; Bhuyan, B.; Mallik, U.; Chen, C.; Cochran, J.; Prell, S.; Gritsan, A. .; Arnaud, N.; Davier, M.; Le Diberder, F.; Lutz, A. .; Wormser, G.; Lange, D. .; Wright, D. .; Coleman, J. .; Hutchcroft, D. .; Payne, D. .; Touramanis, C.; Bevan, A. .; Di Lodovico, F.; Cowan, G.; Banerjee, S.; Brown, D. .; Davis, C. .; Denig, A. .; Gradl, W.; Griessinger, K.; Hafner, A.; Schubert, K. .; Barlow, R. .; Lafferty, G. .; Cenci, R.; Jawahery, A.; Roberts, D. .; Cowan, R.; Robertson, S. .; Seddon, R. .; Neri, N.; Palombo, F.; Cremaldi, L.; Godang, R.; Summers, D. .; De Nardo, G.; Sciacca, C.; Jessop, C. .; Losecco, J. .; Honscheid, K.; Gaz, A.; Margoni, M.; Simi, G.; Simonetto, F.; Stroili, R.; Akar, S.; Ben-Haim, E.; Bomben, M.; Bonneaud, G. .; Calderini, G.; Chauveau, J.; Marchiori, G.; Ocariz, J.; Biasini, M.; Manoni, E.; Rossi, A.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Carpinelli, M.; Casarosa, G.; Chrzaszcz, M.; Forti, F.; Giorgi, M. .; Lusiani, A.; Oberhof, B.; Paoloni, E.; Rama, M.; Rizzo, G.; Walsh, J. .; Zani, L.; Smith, A. . .; Anulli, F.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Pilloni, A.; Bünger, C.; Dittrich, S.; Grünberg, O.; Leddig, T.; Voß, C.; Waldi, R.; Adye, T.; Wilson, F. .; Emery, S.; Vasseur, G.; Aston, D.; Cartaro, C.; Convery, M. .; Ebert, M.; Field, R. .; Fulsom, B. .; Graham, M. .; Hast, C.; Kim, P.; Luitz, S.; Macfarlane, D. .; Muller, D. .; Neal, H.; Ratcliff, B. .; Roodman, A.; Sullivan, M. .; Va'Vra, J.; Wisniewski, W. .; Purohit, M. .; Wilson, J. .; Sekula, S. .; Ahmed, H.; Tasneem, N.; Bellis, M.; Burchat, P. .; Puccio, E. . .; Ernst, J. .; Gorodeisky, R.; Guttman, N.; Peimer, D. .; Soffer, A.; Spanier, S. .; Ritchie, J. .; Izen, J. .; Lou, X. .; Bianchi, F.; De Mori, F.; Filippi, A.; Lanceri, L.; Vitale, L.; Martinez-Vidal, F.; Oyanguren, A.; Albert, J.; Beaulieu, A.; Bernlochner, F. .; King, G. .; Kowalewski, R.; Lueck, T.; Miller, C.; Nugent, I. .; Roney, J. .; Sobie, R. .; Gershon, T. .; Harrison, P. .; Latham, T. .; S.  L., W.; Null, N.

doi:10.1103/physrevd.107.052009

This article presents a model-independent search for an additional, mostly sterile, heavy neutral lepton (HNL), that is capable of mixing with the Standard Model tau neutrino with a mixing strength of jU tau 4j2, corresponding to the absolute square of the extended Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata matrix element. Data from the BABAR experiment, with a total integrated luminosity of 424 fb-1, are analyzed using a kinematic approach that makes no assumptions on the model behind the origins of the HNL, its lifetime or decay modes. No significant signal is found. Upper limits on jU tau 4j2 at the 95% confidence level, depend on the HNL mass hypothesis and vary from 2.31 x 10-2 to 5.04 x 10-6 (with all uncertainties considered), across the mass range 100 < m4 < 1300 MeV/c2; the more stringent limits being placed at higher masses. (BABAR Collaboration)

Search for heavy neutral leptons using tau lepton decays at BaBaR [Search for heavy neutral leptons using tau lepton decays at BABAR] / J. . Lees, V. Poireau, V. Tisserand, E. Grauges, A. Palano, G. Eigen, D. . Brown, Y. . Kolomensky, M. Fritsch, H. Koch, R. Cheaib, C. Hearty, T. . Mattison, J. . Mckenna, R. . So, V. . Blinov, A. . Buzykaev, V. . Druzhinin, E. . Kozyrev, E. . Kravchenko, S. . Serednyakov, Y. . Skovpen, E. . Solodov, K. . Todyshev, A. . Lankford, B. Dey, J. . Gary, O. Long, A. . Eisner, W. . Lockman, W. Panduro Vazquez, D. . Chao, C. . Cheng, B. Echenard, K. . Flood, D. . Hitlin, Y. Li, D. . Lin, S. Middleton, T. . Miyashita, P. Ongmongkolkul, J. Oyang, F. . Porter, M. Röhrken, B. . Meadows, M. . Sokoloff, J. . Smith, S. . Wagner, D. Bernard, M. Verderi, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, G. Cibinetto, E. Fioravanti, I. Garzia, E. Luppi, V. Santoro, A. Calcaterra, R. de Sangro, G. Finocchiaro, S. Martellotti, P. Patteri, I. . Peruzzi, M. Piccolo, M. Rotondo, A. Zallo, S. Passaggio, C. Patrignani, B. . Shuve, H. . Lacker, B. Bhuyan, U. Mallik, C. Chen, J. Cochran, S. Prell, A. . Gritsan, N. Arnaud, M. Davier, F. Le Diberder, A. . Lutz, G. Wormser, D. . Lange, D. . Wright, J. . Coleman, D. . Hutchcroft, D. . Payne, C. Touramanis, A. . Bevan, F. Di Lodovico, G. Cowan, S. Banerjee, D. . Brown, C. . Davis, A. . Denig, W. Gradl, K. Griessinger, A. Hafner, K. . Schubert, R. . Barlow, G. . Lafferty, R. Cenci, A. Jawahery, D. . Roberts, R. Cowan, S. . Robertson, R. . Seddon, N. Neri, F. Palombo, L. Cremaldi, R. Godang, D. . Summers, G. De Nardo, C. Sciacca, C. . Jessop, J. . Losecco, K. Honscheid, A. Gaz, M. Margoni, G. Simi, F. Simonetto, R. Stroili, S. Akar, E. Ben-Haim, M. Bomben, G. . Bonneaud, G. Calderini, J. Chauveau, G. Marchiori, J. Ocariz, M. Biasini, E. Manoni, A. Rossi, G. Batignani, S. Bettarini, M. Carpinelli, G. Casarosa, M. Chrzaszcz, F. Forti, M. . Giorgi, A. Lusiani, B. Oberhof, E. Paoloni, M. Rama, G. Rizzo, J. . Walsh, L. Zani, A. . . Smith, F. Anulli, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, A. Pilloni, C. Bünger, S. Dittrich, O. Grünberg, T. Leddig, C. Voß, R. Waldi, T. Adye, F. . Wilson, S. Emery, G. Vasseur, D. Aston, C. Cartaro, M. . Convery, M. Ebert, R. . Field, B. . Fulsom, M. . Graham, C. Hast, P. Kim, S. Luitz, D. . Macfarlane, D. . Muller, H. Neal, B. . Ratcliff, A. Roodman, M. . Sullivan, J. Va'Vra, W. . Wisniewski, M. . Purohit, J. . Wilson, S. . Sekula, H. Ahmed, N. Tasneem, M. Bellis, P. . Burchat, E. . . Puccio, J. . Ernst, R. Gorodeisky, N. Guttman, D. . Peimer, A. Soffer, S. . Spanier, J. . Ritchie, J. . Izen, X. . Lou, F. Bianchi, F. De Mori, A. Filippi, L. Lanceri, L. Vitale, F. Martinez-Vidal, A. Oyanguren, J. Albert, A. Beaulieu, F. . Bernlochner, G. . King, R. Kowalewski, T. Lueck, C. Miller, I. . Nugent, J. . Roney, R. . Sobie, T. . Gershon, P. . Harrison, T. . Latham, S. . Wu, N. Null. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 107:5(2023 Mar 23), pp. 052009.1-052009.18. [10.1103/physrevd.107.052009]

Search for heavy neutral leptons using tau lepton decays at BaBaR [Search for heavy neutral leptons using tau lepton decays at BABAR]

Lees, J. P.;Poireau, V.;Tisserand, V.;Grauges, E.;Palano, A.;Eigen, G.;Brown, D. N.;Kolomensky, Yu. G.;Fritsch, M.;Koch, H.;Cheaib, R.;Hearty, C.;Mattison, T. S.;McKenna, J. A.;So, R. Y.;Blinov, V. E.;Buzykaev, A. R.;Druzhinin, V. P.;Kozyrev, E. A.;Kravchenko, E. A.;Serednyakov, S. I.;Skovpen, Yu. I.;Solodov, E. P.;Todyshev, K. Yu.;Lankford, A. J.;Dey, B.;Gary, J. W.;Long, O.;Eisner, A. M.;Lockman, W. S.;Panduro Vazquez, W.;Chao, D. S.;Cheng, C. H.;Echenard, B.;Flood, K. T.;Hitlin, D. G.;Li, Y.;Lin, D. X.;Middleton, S.;Miyashita, T. S.;Ongmongkolkul, P.;Oyang, J.;Porter, F. C.;Röhrken, M.;Meadows, B. T.;Sokoloff, M. D.;Smith, J. G.;Wagner, S. R.;Bernard, D.;Verderi, M.;Bettoni, D.;Bozzi, C.;Calabrese, R.;Cibinetto, G.;Fioravanti, E.;Garzia, I.;Luppi, E.;Santoro, V.;Calcaterra, A.;de Sangro, R.;Finocchiaro, G.;Martellotti, S.;Patteri, P.;Peruzzi, I. M.;Piccolo, M.;Rotondo, M.;Zallo, A.;Passaggio, S.;Patrignani, C.;Shuve, B. J.;Lacker, H. M.;Bhuyan, B.;Mallik, U.;Chen, C.;Cochran, J.;Prell, S.;Gritsan, A. V.;Arnaud, N.;Davier, M.;Le Diberder, F.;Lutz, A. M.;Wormser, G.;Lange, D. J.;Wright, D. M.;Coleman, J. P.;Hutchcroft, D. E.;Payne, D. J.;Touramanis, C.;Bevan, A. J.;Di Lodovico, F.;Cowan, G.;Banerjee, Sw.;Brown, D. N.;Davis, C. L.;Denig, A. G.;Gradl, W.;Griessinger, K.;Hafner, A.;Schubert, K. R.;Barlow, R. J.;Lafferty, G. D.;Cenci, R.;Jawahery, A.;Roberts, D. A.;Cowan, R.;Robertson, S. H.;Seddon, R. M.;N. Neri;F. Palombo;Cremaldi, L.;Godang, R.;Summers, D. J.;De Nardo, G.;Sciacca, C.;Jessop, C. P.;LoSecco, J. M.;Honscheid, K.;Gaz, A.;Margoni, M.;Simi, G.;Simonetto, F.;Stroili, R.;Akar, S.;Ben-Haim, E.;Bomben, M.;Bonneaud, G. R.;Calderini, G.;Chauveau, J.;Marchiori, G.;Ocariz, J.;Biasini, M.;Manoni, E.;Rossi, A.;Batignani, G.;Bettarini, S.;Carpinelli, M.;Casarosa, G.;Chrzaszcz, M.;Forti, F.;Giorgi, M. A.;Lusiani, A.;Oberhof, B.;Paoloni, E.;Rama, M.;Rizzo, G.;Walsh, J. J.;Zani, L.;Smith, A. J. S.;Anulli, F.;Faccini, R.;Ferrarotto, F.;Ferroni, F.;Pilloni, A.;Bünger, C.;Dittrich, S.;Grünberg, O.;Leddig, T.;Voß, C.;Waldi, R.;Adye, T.;Wilson, F. F.;Emery, S.;Vasseur, G.;Aston, D.;Cartaro, C.;Convery, M. R.;Ebert, M.;Field, R. C.;Fulsom, B. G.;Graham, M. T.;Hast, C.;Kim, P.;Luitz, S.;MacFarlane, D. B.;Muller, D. R.;Neal, H.;Ratcliff, B. N.;Roodman, A.;Sullivan, M. K.;Va'vra, J.;Wisniewski, W. J.;Purohit, M. V.;Wilson, J. R.;Sekula, S. J.;Ahmed, H.;Tasneem, N.;Bellis, M.;Burchat, P. R.;Puccio, E. M. T.;Ernst, J. A.;Gorodeisky, R.;Guttman, N.;Peimer, D. R.;Soffer, A.;Spanier, S. M.;Ritchie, J. L.;Izen, J. M.;Lou, X. C.;Bianchi, F.;De Mori, F.;Filippi, A.;Lanceri, L.;Vitale, L.;Martinez-Vidal, F.;Oyanguren, A.;Albert, J.;Beaulieu, A.;Bernlochner, F. U.;King, G. J.;Kowalewski, R.;Lueck, T.;Miller, C.;Nugent, I. M.;Roney, J. M.;Sobie, R. J.;Gershon, T. J.;Harrison, P. F.;Latham, T. E.;Wu, S. L.;null, null

2023

Abstract

This article presents a model-independent search for an additional, mostly sterile, heavy neutral lepton (HNL), that is capable of mixing with the Standard Model tau neutrino with a mixing strength of jU tau 4j2, corresponding to the absolute square of the extended Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata matrix element. Data from the BABAR experiment, with a total integrated luminosity of 424 fb-1, are analyzed using a kinematic approach that makes no assumptions on the model behind the origins of the HNL, its lifetime or decay modes. No significant signal is found. Upper limits on jU tau 4j2 at the 95% confidence level, depend on the HNL mass hypothesis and vary from 2.31 x 10-2 to 5.04 x 10-6 (with all uncertainties considered), across the mass range 100 < m4 < 1300 MeV/c2; the more stringent limits being placed at higher masses. (BABAR Collaboration)

Scheda breve

Scheda completa

Scheda completa (DC)

	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo (validi dal 09/05/2024)
	
				Settore PHYS-01/A - Fisica sperimentale delle interazioni fondamentali e applicazioni
			
	Data di pubblicazione
	
				23-mar-2023
			
	Rivista in ANCE
	
				PHYSICAL REVIEW D
			
	DOI
	
				https://dx.doi.org/10.1103/physrevd.107.052009
			
	Tipologia
	
				Article (author)
			
	Appare nelle tipologie:
	
				01 - Articolo su periodico

File in questo prodotto:

File	Dimensione	Formato
PhysRevD.107.052009.pdf accesso aperto Tipologia: Publisher's version/PDF Dimensione 5.83 MB Formato Adobe PDF Visualizza/Apri	5.83 MB	Adobe PDF	Visualizza/Apri

Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/1109670

Citazioni

ND

7

8

Nome	Dominio	Durata	Descrizione
s_.*	plu.mx	sessione	recupero grafico citazioni sociali da plumx
A_.*	core.ac.uk	7 giorni	recupero pubblicazioni consigliate per il pannello core-recommander
GS_.*	gstatic.com	richiesta http	visualizza grafico citazioni
CC_.*	creativecommons.org	richiesta http	visualizza licenza bitstream

IRIS Institutional Research Information System - AIR Archivio Istituzionale della Ricerca