Search for the dark photon in pi0 decays

Batley, J. R.; Kalmus, G.; Lazzeroni, C.; Munday, D. J.; Slater, M. W.; Wotton, S. A.; Arcidiacono, R.; Bocquet, G.; Cabibbo, N.; Ceccucci, A.; Cundy, D.; Falaleev, V.; Fidecaro, M.; Gatignon, L.; Gonidec, A.; Kubischta, W.; Norton, A.; Maier, A.; Patel, M.; Peters, A.; Balev, S.; Frabetti, P. L.; Gersabeck, E.; Goudzovski, E.; Hristov, P.; Kekelidze, V.; Kozhuharov, V.; Litov, L.; Madigozhin, D.; Molokanova, N.; Polenkevich, I.; Potrebenikov, Y.; Stoynev, S.; Zinchenko, A.; Monnier, E.; Swallow, E.; Winston, R.; Rubin, P.; Walker, A.; Baldini, W.; Cotta Ramusino, A.; Dalpiaz, P.; Damiani, C.; Fiorini, M.; Gianoli, A.; Martini, M.; Petrucci, F.; Savrié, M.; Scarpa, M.; Wahl, H.; Bizzeti, A.; Lenti, M.; Veltri, M.; Calvetti, Mario; Celeghini, Enrico; Iacopini, Enrico; Ruggier, G.; Behler, M.; Eppard, K.; Kleinknecht, K.; Marouelli, P.; Masetti, L.; Moosbrugger, U.; Morales, M. C.; Renk, B.; Wache, M.; Wanke, R.; Winhart, A.; Coward, D.; Dabrowski, A.; Fonseca Martin, T.; Shieh, M.; Szleper, M.; Velasco, M.; Wood, M. D.; Cenci, P.; Pepe, M.; Petrucci, M. C.; Anzivino, G.; Imbergamo, E.; Nappi, A.; Piccini, M.; Raggi, M.; Valdata Nappi, M.; Cerri, C.; Fantechi, R.; Collazuo, G.; Dilella, L.; Lamanna, G.; Mannelli, I.; Michetti, A.; Costantini, F.; Doble, N.; Fiorini, L.; Giudici, S.; Pierazzini, G.; Sozzi, M.; Venditti, S.; Devaux, Bloch; Cheshkov, B.; Chèze, C.; J. B., Debeer; Derré, J.; Marel, G.; Mazzucato, E.; Peyaud, B.; Vallage, B.; Holder, M.; Ziolkowski, M.; Biino, C.; Cartiglia, N.; Marchetto, F.; Bifani, S.; Clemencic, M.; Goylopez, S.; Dibon, H.; Jeitler, M.; Markytan, M.; Mikulec, I.; Neuhofer, G.; Widhalm, L.

doi:10.1016/j.physletb.2015.04.068

A sample of 1.69 *10^7 fully reconstructed π0→γe+e− decay candidates collected by the NA48/2 experiment at CERN in 2003–2004 is analyzed to search for the dark photon (A) production in the π0→γA decay followed by the prompt A→e+e−decay. No signal is observed, and an exclusion region in the plane of the dark photon mass mAand mixing parameter ε^2 is established. The obtained upper limits on ε^2 are more stringent than the previous limits in the mass range 9MeV/c^2<mA<70MeV/c^2. The NA48/2 sensitivity to the dark photon production in the K±→π±A decay is also evaluated.

Search for the dark photon in pi0 decays / Batley J.R., Kalmus G., Lazzeroni C., Munday D.J., Slater M.W., Wotton S.A., Arcidiacono R., Bocquet G., Cabibbo N., Ceccucci A., Cundy D., Falaleev V., Fidecaro M., Gatignon L., Gonidec A., Kubischta W., Norton A., Maier A., Patel M., Peters A., et al.. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - ELETTRONICO. - 746:(2015), pp. 178-185. [10.1016/j.physletb.2015.04.068]