Search for Invisible Decays of a Dark Photon Produced in e(+)e(-) Collisions at BABAR

J. P. Lees, V. Poireau, V. Tisserand, E. Grauges, A. Palano, G. Eigen, D. N. Brown, M. Derdzinski, A. Giuffrida, Yu. G. Kolomensky, M. Fritsch, T. Schroeder, C. Hearty, T. S. Mattison, J. A. McKenna, R. Y. So, V. E. Blinov, A. R. Buzykaev, V. P. Druzhinin, V. B. GolubevE. A. Kravchenko, A. P. Onuchin, S. I. Serednyakov, Yu. I. Skovpen, E. P. Solodov, K. Yu. Todyshev, A. J. Lankford, J. W. Gary, O. Long, A. M. Eisner, W. S. Lockman, W. Panduro Vazquez, D. S. Chao, B. Echenard, K. T. Flood, D. G. Hitlin, T. S. Miyashita, P. Ongmongkolkul, M. Rohrken, Z. Huard, B. T. Meadows, B. G. Pushpawela, M. D. Sokoloff, L. Sun, J. G. Smith, S. R. 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. M. Peruzzi, M. Piccolo, M. Rotondo, A. Zallo, S. Passaggio, C. Patrignani, H. M. Lacker, B. Bhuyan, U. Mallik, J. Cochran, S. Prell, H. Ahmed, A. V. Gritsan, N. Arnaud, M. Davier, F. Le Diberder, A. M. Lutz, G. Wormser, D. J. Lange, D. M. Wright, J. P. Coleman, E. Gabathuler, D. E. Hutchcroft, D. J. Payne, C. Touramanis, A. J. Bevan, F. Di Lodovico, R. Sacco, G. Cowan, Sw. Banerjee, D. N. Brown, C. L. Davis, A. G. Denig, W. Gradl, K. Griessinger, A. Hafner, K. R. Schubert, R. J. Barlow, G. D. Lafferty, R. Cenci, A. Jawahery, D. A. Roberts, R. Cowan, S. H. Robertson, B. Dey, N. Neri, F. Palombo, R. Cheaib, L. Cremaldi, R. Godang, D. J. Summers, P. Taras, G. De Nardo, C. Sciacca, G. Raven, C. P. Jessop, J. M. LoSecco, K. Honscheid, R. Kass, A. Gaz, M. Margoni, M. Posocco, G. Simi, F. Simonetto, R. Stroili, S. Akar, E. Ben-Haim, M. Bomben, G. R. 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. A. Giorgi, A. Lusiani, B. Oberhof, E. Paoloni, M. Rama, G. Rizzo, J. J. Walsh, A. J. S. Smith, F. Anulli, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, A. Pilloni, G. Piredda, C. Buenger, S. Dittrich, O. Gruenberg, M. Hess, T. Leddig, C. Voss, R. Waldi, T. Adye, F. F. Wilson, S. Emery, G. Vasseur, D. Aston, C. Cartaro, M. R. Convery, J. Dorfan, W. Dunwoodie, M. Ebert, R. C. Field, B. G. Fulsom, M. T. Graham, C. Hast, W. R. Innes, P. Kim, D. W. G. S. Leith, S. Luitz, D. B. MacFarlane, D. R. Muller, H. Neal, B. N. Ratcliff, A. Roodman, M. K. Sullivan, J. Va'vra, W. J. Wisniewski, M. V. Purohit, J. R. Wilson, A. Randle-Conde, S. J. Sekula, M. Bellis, P. R. Burchat, E. M. T. Puccio, M. S. Alam, J. A. Ernst, R. Gorodeisky, N. Guttman, D. R. Peimer, A. Soffer, S. M. Spanier, J. L. Ritchie, R. F. Schwitters, J. M. Izen, X. C. Lou, F. Bianchi, F. De Mori, A. Filippi, D. Gamba, L. Lanceri, L. Vitale, F. Martinez-Vidal, A. Oyanguren, J. Albert, A. Beaulieu, F. U. Bernlochner, R. Kowalewski, T. Lueck, I. M. Nugent, J. M. Roney, R. J. Sobie, N. Tasneem, T. J. Gershon, P. F. Harrison, T. E. Latham, R. Prepost

Research output: Contribution to JournalArticleAcademicpeer-review

Abstract

We search for single-photon events in 53  fb−1 of e+e− collision data collected with the BABAR detector at the PEP-II B-Factory. We look for events with a single high-energy photon and a large missing momentum and energy, consistent with production of a spin-1 particle A′ through the process e+e−→γA′; A′→invisible. Such particles, referred to as “dark photons,” are motivated by theories applying a U(1) gauge symmetry to dark matter. We find no evidence for such processes and set 90% confidence level upper limits on the coupling strength of A′ to e+e− in the mass range mA′≤8  GeV. In particular, our limits exclude the values of the A′ coupling suggested by the dark-photon interpretation of the muon (g−2)μ anomaly, as well as a broad range of parameters for the dark-sector models.
Original languageEnglish
Article number131804
JournalPhysical Review Letters
Volume119
Issue number13
DOIs
Publication statusPublished - 28 Sep 2017

Fingerprint

Dive into the research topics of 'Search for Invisible Decays of a Dark Photon Produced in e(+)e(-) Collisions at BABAR'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this