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.; 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 M.; Celeghini E.; Iacopini E.; 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.; Bloch-Devaux; B.; Cheshkov; C.; Chèze; J.B.; DeBeer; M.; 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.. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - ELETTRONICO. - 746:(2015), pp. 178-185. [10.1016/j.physletb.2015.04.068]