Abstract
Theories beyond the standard model often predict the existence of an additional neutral boson, the Z^{'}. Using data collected by the Belle II experiment during 2018 at the SuperKEKB collider, we perform the first searches for the invisible decay of a Z^{'} in the process e^{+}e^{-}→μ^{+}μ^{-}Z^{'} and of a lepton-flavor-violating Z^{'} in e^{+}e^{-}→e^{±}μ^{∓}Z^{'}. We do not find any excess of events and set 90% credibility level upper limits on the cross sections of these processes. We translate the former, in the framework of an L_{μ}-L_{τ} theory, into upper limits on the Z^{'} coupling constant at the level of 5×10^{-2}-1 for M_{Z^{'}}≤6 GeV/c^{2}.
Highlights
Background before τ suppressionDiscrepancy in μμ yield Belle II 2018 )Ldt = 276 pb e+ee+e- + - e+e- + - + - e+e Data + -( ( )
For the first time, the specific invisible decay topology eþ e− → μþ μ− Z0, Z0 → invisible, where the Z0 production occurs via radiation off a final state muon
We provide separate results for this scenario, which is not constrained by existing measurements
Summary
I. Adachi,21,18 P. Ahlburg,95 H. Aihara,111 N. Akopov,117 A. Aloisio,86,33 N. Anh Ky,30,12 D. M. Asner,2 H. Atmacan,97 T. Aushev,56 V. Aushev,78 T. Aziz,79 V. Babu,10 S. Baehr,44 P. Bambade,49 Sw. Banerjee,100 V. Bansal,69 M. Barrett,21 J. Baudot,94 J. Becker,44 P. K. Behera,24 J. V. Bennett,104 E. Bernieri,38 F. U. Bernlochner,95 M. Bertemes,27 M. Bessner,98 S. Bettarini,89,36 F. Bianchi,91,39 D. Biswas,100 A. Bozek,63 M. Bračko,102,77 P. Branchini,38 R. A. Briere,4 T. E. Browder,98 A. Budano,38 L. Burmistrov,49 S. Bussino,90,38 M. Campajola,86,33 L. Cao,95 G. Casarosa,89,36 C. Cecchi,88,35 D. Červenkov,6 M.-C. Chang,15 R. Cheaib,96 V. Chekelian,54 Y. Q. Chen,107 Y.-T. Chen,61 B. G. Cheon,20 K. Chilikin,50 K. Cho,46 S. Cho,118 S.-K. Choi,19 S. Choudhury,23 D. Cinabro,115 L. Corona,89,36 L. M. Cremaldi,104 S. Cunliffe,10 T. Czank,112 F. Dattola,10 E. De La Cruz-Burelo,5 G. De Nardo,86,33 M. De Nuccio,10 G. De Pietro ,90,38 R. de Sangro,32 M. Destefanis,91,39 S. Dey,81 A. De Yta-Hernandez,5 F. Di Capua,86,33 Z. Doležal,6 I. Domínguez Jiménez,85 T. V. Dong,16 K. Dort,43 D. Dossett,103 S. Dubey,98 S. Duell,95 G. Dujany,94 S. Eidelman,3,65,50 M. Eliachevitch,95 J. E. Fast,69 T. Ferber,10 D. Ferlewicz,103 G. Finocchiaro,32 S. Fiore,37 A. Fodor,55 F. Forti,89,36 B. G. Fulsom,69 E. Ganiev,92,40 M. Garcia-Hernandez,5 R. Garg,70 V. Gaur,114 A. Gaz,58,59 A. Gellrich,10 J. Gemmler,44 T. Geßler,43 R. Giordano,86,33 A. Giri,23 B. Gobbo,40 R. Godang,108 P. Goldenzweig,44 B. Golob,99,77 P. Gomis,31 W. Gradl,42 E. Graziani,38 D. Greenwald,80 Y. Guan,97 C. Hadjivasiliou,69 S. Halder,79 T. Hara,21,18 O. Hartbrich,98 K. Hayasaka,64 H. Hayashii,60 C. Hearty,96,29 M. T. Hedges,98 I. Heredia de la Cruz,5,9 M. Hernández Villanueva,104 A. Hershenhorn,96 T. Higuchi,112 E. C. Hill,96 M. Hoek,42 C.-L. Hsu,110 Y. Hu,28 T. Iijima,58,59 K. Inami,58 G. Inguglia,27 J. Irakkathil Jabbar,44 A. Ishikawa,21,18 R. Itoh,21,18 Y. Iwasaki,21 W. W. Jacobs,25 D. E. Jaffe,2 E.-J. Jang,19 H. B. Jeon,48 S. Jia,1 Y. Jin,40 C. Joo,112 K. K. Joo,8 J. Kahn,44 H. Kakuno,84 A. B. Kaliyar,79 J. Kandra,6 G. Karyan,117 Y. Kato,58,59 T. Kawasaki,45 B. H. Kim,74 C.-H. Kim,20 D. Y. Kim,76 K.-H. Kim,118 S.-H. Kim,20 Y. K. Kim,118 Y. Kim,47 T. D. Kimmel,114 H. Kindo,21,18 C. Kleinwort,10 P. Kodyš,6 T. Koga,21 S. Kohani,98 I. Komarov,10 S. Korpar,102,77 N. Kovalchuk,10 T. M. G. Kraetzschmar,54 P. Križan,99,77 R. Kroeger,104 P. Krokovny,3,65 T. Kuhr,51 J. Kumar,4 M. Kumar,53 R. Kumar,72 K. Kumara,115 S. Kurz,10 A. Kuzmin,3,65 Y.-J. Kwon,118 S. Lacaprara,34 C. La Licata,112 L. Lanceri,40 J. S. Lange,43 K. Lautenbach,43 I.-S. Lee,20 S. C. Lee,48 P. Leitl,54 D. Levit,80 L. K. Li,97 Y. B. Li,71 J. Libby,24 K. Lieret,51 L. Li Gioi,54 Z. Liptak,98 Q. Y. Liu,16 D. Liventsev,114,21 S. Longo,113 T. Luo,16 Y. Maeda,58,59 M. Maggiora,91,39 E. Manoni,35 S. Marcello,91,39 C. Marinas,31 A. Martini,90,38 M. Masuda,13,68 T. Matsuda,105 K. Matsuoka,58,59 D. Matvienko,3,50,65 F. Meggendorfer,54 J. C. Mei,16 F. Meier,11 M. Merola,86,33 F. Metzner,44 M. Milesi,103 C. Miller,113 K. Miyabayashi,60 H. Miyake,21,18 R. Mizuk,50 K. Azmi,101 G. B. Mohanty,79 T. Moon,74 T. Morii,112 H.-G. Moser,54 F. Mueller,54 F. J. Müller,10 Th. Muller,44 G. Muroyama,58 R. Mussa,39 E. Nakano,67 M. Nakao,21,18 M. Nayak,81 G. Nazaryan,117 D. Neverov,58 C. Niebuhr,10 N. K. Nisar,106 S. Nishida,21,18 K. Nishimura,98 M. Nishimura,21 B. Oberhof,32 K. Ogawa,64 Y. Onishchuk,78 H. Ono,64 Y. Onuki,111 P. Oskin,50 H. Ozaki,21,18 P. Pakhlov,50,57 G. Pakhlova,56,50 A. Paladino,89,36 A. Panta,104 E. Paoloni,89,36 H. Park,48 B. Paschen,95 A. Passeri,38 A. Pathak,100 S. Paul,80 T. K. Pedlar,52 I. Peruzzi,32 R. Peschke,98 R. Pestotnik,77 M. Piccolo,32 L. E. Piilonen,114 V. Popov,56,50 C. Praz,10 E. Prencipe,14 M. T. Prim,44 M. V. Purohit,66 P. Rados,10 R. Rasheed,94 S. Reiter,43 M. Remnev,3,50 P. K. Resmi,24 I. Ripp-Baudot,94 M. Ritter,51 G. Rizzo,89,36 L. B. Rizzuto,77 S. H. Robertson,55,29 D. Rodríguez Pérez,85 J. M. Roney,113,29 C. Rosenfeld,109 A. Rostomyan,10 N. Rout,24 G. Russo,86,33 D. Sahoo,79 Y. Sakai,21,18 S. Sandilya,97 A. Sangal,97 L. Santelj,99,77 P. Sartori,87,34 Y. Sato,82 V. Savinov,106 B. Scavino,42 J. Schueler,98 C. Schwanda,27 R. M. Seddon,55 Y. Seino,64 A. Selce,35 K. Senyo,116 C. Sfienti,42 C. P. Shen,1 J.-G. Shiu,61 B. Shwartz,3,50 A. Sibidanov,113 F. Simon,54 R. J. Sobie,113 A. Soffer,81 A. Sokolov,26 E. Solovieva,50 S. Spataro,91,39 B. Spruck,42 M. Starič,77 S. Stefkova,10 Z. S. Stottler,114 R. Stroili,87,34 J. Strube,69 M. Sumihama,17,68 T. Sumiyoshi,84 D. J. Summers,104 S. Y. Suzuki,21,18 M. Tabata,7 M. Takizawa,73,22,75 U. Tamponi,39 S. Tanaka,21,18 K. Tanida,41 N. Taniguchi,21 P. Taras,93 F. Tenchini,10 E. Torassa,34 K. Trabelsi,49 T. Tsuboyama,21,18 M. Uchida,83 K. Unger,44 Y. Unno,20 S. Uno,21,18 Y. Ushiroda,21,18,111 S. E. Vahsen,98 R. van Tonder,95 G. S. Varner,98 K. E. Varvell,110 A. Vinokurova,3,65 L. Vitale,92,40 A. Vossen,11 M. Wakai,96 H. M. Wakeling,55 W. Wan Abdullah,101 C. H. Wang,62 M.-Z. Wang,61 A. Warburton,55 M. Watanabe,64 J. Webb,103 S. Wehle,10 C. Wessel,95 J. Wiechczynski,36 H. Windel,54 E. Won,47 B. Yabsley,110 S. Yamada,21 W. Yan,107 S. B. Yang,47 H. Ye,10 J. H. Yin,28 M. Yonenaga,84 C. Z. Yuan,28 Y. Yusa,64 L. Zani,89,36 Z. Zhang,107 V. Zhilich,3,65 Q. D. Zhou,21
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
