Search for K+ decays into the π+e+e−e+e− final state

oleh: E. Cortina Gil, A. Kleimenova, E. Minucci, S. Padolski, P. Petrov, A. Shaikhiev, R. Volpe, T. Numao, Y. Petrov, B. Velghe, V.W.S. Wong, D. Bryman, J. Fu, Z. Hives, T. Husek, J. Jerhot, K. Kampf, M. Zamkovsky, B. De Martino, M. Perrin-Terrin, A.T. Akmete, R. Aliberti, G. Khoriauli, J. Kunze, D. Lomidze, L. Peruzzo, M. Vormstein, R. Wanke, P. Dalpiaz, M. Fiorini, A. Mazzolari, I. Neri, A. Norton, F. Petrucci, M. Soldani, H. Wahl, L. Bandiera, A. Cotta Ramusino, A. Gianoli, M. Romagnoni, A. Sytov, E. Iacopini, G. Latino, M. Lenti, P. Lo Chiatto, I. Panichi, A. Parenti, A. Bizzeti, F. Bucci, A. Antonelli, G. Georgiev, V. Kozhuharov, G. Lanfranchi, S. Martellotti, M. Moulson, T. Spadaro, G. Tinti, F. Ambrosino, T. Capussela, M. Corvino, M. D'Errico, D. Di Filippo, R. Fiorenza, R. Giordano, P. Massarotti, M. Mirra, M. Napolitano, I. Rosa, G. Saracino, G. Anzivino, F. Brizioli, E. Imbergamo, R. Lollini, R. Piandani, C. Santoni, M. Barbanera, P. Cenci, B. Checcucci, P. Lubrano, M. Lupi, M. Pepe, M. Piccini, F. Costantini, L. Di Lella, N. Doble, M. Giorgi, S. Giudici, G. Lamanna, E. Lari, E. Pedreschi, M. Sozzi, C. Cerri, R. Fantechi, L. Pontisso, F. Spinella, I. Mannelli, G. D'Agostini, M. Raggi, A. Biagioni, P. Cretaro, O. Frezza, E. Leonardi, A. Lonardo, M. Turisini, P. Valente, P. Vicini, R. Ammendola, V. Bonaiuto, A. Fucci, A. Salamon, F. Sargeni, R. Arcidiacono, B. Bloch-Devaux, M. Boretto, E. Menichetti, E. Migliore, D. Soldi, C. Biino, A. Filippi, F. Marchetto, A. Briano Olvera, J. Engelfried, N. Estrada-Tristan, M.A. Reyes Santos, P. Boboc, A.M. Bragadireanu, S.A. Ghinescu, O.E. Hutanu, L. Bician, T. Blazek, V. Cerny, Z. Kucerova, J. Bernhard, A. Ceccucci, M. Ceoletta, H. Danielsson, N. De Simone, F. Duval, B. Döbrich, L. Federici, E. Gamberini, L. Gatignon, R. Guida, F. Hahn, E.B. Holzer, B. Jenninger, M. Koval, P. Laycock, G. Lehmann Miotto, P. Lichard, A. Mapelli, R. Marchevski, K. Massri, M. Noy, V. Palladino, J. Pinzino, V. Ryjov, S. Schuchmann, S. Venditti, T. Bache, M.B. Brunetti, V. Duk, V. Fascianelli, J.R. Fry, F. Gonnella, E. Goudzovski, J. Henshaw, L. Iacobuzio, C. Kenworthy, C. Lazzeroni, N. Lurkin, F. Newson, C. Parkinson, A. Romano, J. Sanders, A. Sergi, A. Sturgess, J. Swallow, A. Tomczak, H. Heath, R. Page, S. Trilov, B. Angelucci, D. Britton, C. Graham, D. Protopopescu, J. Carmignani, J.B. Dainton, R.W.L. Jones, G. Ruggiero, L. Fulton, D. Hutchcroft, E. Maurice, B. Wrona, A. Conovaloff, P. Cooper, D. Coward, P. Rubin, A. Baeva, D. Baigarashev, D. Emelyanov, T. Enik, V. Falaleev, S. Fedotov, K. Gorshanov, E. Gushchin, V. Kekelidze, D. Kereibay, S. Kholodenko, A. Khotyantsev, A. Korotkova, Y. Kudenko, V. Kurochka, V. Kurshetsov, L. Litov, D. Madigozhin, M. Medvedeva, A. Mefodev, M. Misheva, N. Molokanova, S. Movchan, V. Obraztsov, A. Okhotnikov, A. Ostankov, I. Polenkevich, Yu. Potrebenikov, A. Sadovskiy, V. Semenov, S. Shkarovskiy, V. Sugonyaev, O. Yushchenko, A. Zinchenko

Format: Article
Diterbitkan: Elsevier 2023-11-01

Deskripsi

The first search for ultra-rare K+ decays into the π+e+e−e+e− final state is reported, using a dataset collected by the NA62 experiment at CERN in 2017–2018. An upper limit of 1.4×10−8 at 90% CL is obtained for the branching ratio of the K+→π+e+e−e+e− decay, predicted in the Standard Model to be (7.2±0.7)×10−11. Upper limits at 90% CL are obtained at the level of 10−9 for the branching ratios of two prompt decay chains involving pair-production of hidden-sector mediators: K+→π+aa, a→e+e− and K+→π+S, S→A′A′, A′→e+e−.