Abstract
Results are reported from a search for the rare decays Bs0→τ±μâ" and B0→τ±μâ", where the τ lepton is reconstructed in the channel τ-→π-π+π-ντ. These processes are effectively forbidden in the standard model, but they can potentially occur at detectable rates in models of new physics that can induce lepton-flavor-violating decays. The search is based on a data sample corresponding to 3 fb-1 of proton-proton collisions recorded by the LHCb experiment in 2011 and 2012. The event yields observed in the signal regions for both processes are consistent with the expected standard model backgrounds. Because of the limited mass resolution arising from the undetected τ neutrino, the Bs0 and B0 signal regions are highly overlapping. Assuming no contribution from B0→τ±μâ", the upper limit B(Bs0→τ±μâ")<4.2×10-5 is obtained at 95% confidence level. If no contribution from Bs0→τ±μâ" is assumed, a limit of B(B0→τ±μâ")<1.4×10-5 is obtained at 95% confidence level. These results represent the first limit on B(Bs0→τ±μâ") and the most stringent limit on B(B0→τ±μâ").
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 211801 |
| Pages (from-to) | 1-11 |
| Number of pages | 11 |
| Journal | Physical Review Letters |
| Volume | 123 |
| Issue number | 21 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 22 Nov 2019 |
Funding
| Funders | Funder number |
|---|---|
| Not added | ST/J004332/1, ST/N000250/1, ST/K003410/1, ST/L003163/1 |
| Horizon 2020 Framework Programme | 792684 |
| Science and Technology Facilities Council | ST/N000234/1, GRIDPP |
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In: Physical Review Letters, Vol. 123, No. 21, 211801, 22.11.2019, p. 1-11.
Research output: Contribution to Journal › Article › Academic › peer-review
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T1 - Search for the Lepton-Flavor-Violating Decays Bs0 →τ±μâ" and B0 →τ±μâ"
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AU - Venkateswaran, A.
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AU - Veronesi, M.
AU - Vesterinen, M.
AU - Viana Barbosa, J. V.
AU - Vieira, D.
AU - Vieites Diaz, M.
AU - Viemann, H.
AU - Vilasis-Cardona, X.
AU - Vitkovskiy, A.
AU - Vitti, M.
AU - Volkov, V.
AU - Vollhardt, A.
AU - Vom Bruch, D.
AU - Voneki, B.
AU - Vorobyev, A.
AU - Vorobyev, V.
AU - Voropaev, N.
AU - Waldi, R.
AU - Walsh, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, M.
AU - Wang, Y.
AU - Wang, Z.
AU - Ward, D. R.
AU - Wark, H. M.
AU - Watson, N. K.
AU - Websdale, D.
AU - Weiden, A.
AU - Weisser, C.
AU - Whitehead, M.
AU - Wilkinson, G.
AU - Wilkinson, M.
AU - Williams, I.
AU - Williams, M.
AU - Williams, M. R.J.
AU - Williams, T.
AU - Wilson, F. F.
AU - Winn, M.
AU - Wislicki, W.
AU - Witek, M.
AU - Wormser, G.
AU - Wotton, S. A.
AU - Wyllie, K.
AU - Xiang, Z.
AU - Xiao, D.
AU - Xie, Y.
AU - Xing, H.
AU - Xu, A.
AU - Xu, L.
AU - Xu, M.
AU - Xu, Q.
AU - Xu, Z.
AU - Xu, Z.
AU - Yang, Z.
AU - Yang, Z.
AU - Yao, Y.
AU - Yeomans, L. E.
AU - Yin, H.
AU - Yu, J.
AU - Yuan, X.
AU - Yushchenko, O.
AU - Zarebski, K. A.
AU - Zavertyaev, M.
AU - Zeng, M.
AU - Zhang, D.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, W. C.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhelezov, A.
AU - Zheng, Y.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhu, X.
AU - Zhukov, V.
AU - Zonneveld, J. B.
AU - Zucchelli, S.
PY - 2019/11/22
Y1 - 2019/11/22
N2 - Results are reported from a search for the rare decays Bs0→τ±μâ" and B0→τ±μâ", where the τ lepton is reconstructed in the channel τ-→π-π+π-ντ. These processes are effectively forbidden in the standard model, but they can potentially occur at detectable rates in models of new physics that can induce lepton-flavor-violating decays. The search is based on a data sample corresponding to 3 fb-1 of proton-proton collisions recorded by the LHCb experiment in 2011 and 2012. The event yields observed in the signal regions for both processes are consistent with the expected standard model backgrounds. Because of the limited mass resolution arising from the undetected τ neutrino, the Bs0 and B0 signal regions are highly overlapping. Assuming no contribution from B0→τ±μâ", the upper limit B(Bs0→τ±μâ")<4.2×10-5 is obtained at 95% confidence level. If no contribution from Bs0→τ±μâ" is assumed, a limit of B(B0→τ±μâ")<1.4×10-5 is obtained at 95% confidence level. These results represent the first limit on B(Bs0→τ±μâ") and the most stringent limit on B(B0→τ±μâ").
AB - Results are reported from a search for the rare decays Bs0→τ±μâ" and B0→τ±μâ", where the τ lepton is reconstructed in the channel τ-→π-π+π-ντ. These processes are effectively forbidden in the standard model, but they can potentially occur at detectable rates in models of new physics that can induce lepton-flavor-violating decays. The search is based on a data sample corresponding to 3 fb-1 of proton-proton collisions recorded by the LHCb experiment in 2011 and 2012. The event yields observed in the signal regions for both processes are consistent with the expected standard model backgrounds. Because of the limited mass resolution arising from the undetected τ neutrino, the Bs0 and B0 signal regions are highly overlapping. Assuming no contribution from B0→τ±μâ", the upper limit B(Bs0→τ±μâ")<4.2×10-5 is obtained at 95% confidence level. If no contribution from Bs0→τ±μâ" is assumed, a limit of B(B0→τ±μâ")<1.4×10-5 is obtained at 95% confidence level. These results represent the first limit on B(Bs0→τ±μâ") and the most stringent limit on B(B0→τ±μâ").
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85075599590&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85075599590&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevLett.123.211801
DO - 10.1103/PhysRevLett.123.211801
M3 - Article
C2 - 31809134
AN - SCOPUS:85075599590
SN - 0031-9007
VL - 123
SP - 1
EP - 11
JO - Physical Review Letters
JF - Physical Review Letters
IS - 21
M1 - 211801
ER -