Sensitivity of the η (') →π0γγ and η' →ηγγ decays to a sub-GeV leptophobic U (1)B boson
Escribano, Rafel (Institut de Física d'Altes Energies)
Gonzàlez-Solís, Sergi (Los Alamos National Laboratory)
Royo, Emilio (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Fecha:	2022
Resumen:	The sensitivity of the rare decays η(')→π0γγ and η'→ηγγ to signatures of a leptophobic B boson in the MeV-GeV mass range is analyzed in this work. By adding an explicit B-boson resonance exchange, η→Bγ→π0γγ, to the Standard Model contributions from vector and scalar meson exchanges, and employing experimental data for the associated branching ratios, it allows us to improve the current constraints on the B-boson mass mB and coupling to Standard Model particles αB. From these constraints and the analysis of the available experimental γγ invariant mass distribution, we show that a B-boson signature in the resonant mass range mπ0≲mB≲mη is strongly suppressed and would be very difficult to experimentally identify, assuming that the leptophobic B boson only decays to Standard Model particles. In contrast, the limits outside this mass window are less stringent and the corresponding t- and u-channel signatures may still be observable in the data, as it occurs with the nonresonant Standard Model ρ, ω and φ meson exchanges. In addition, we make use of experimental data from the η'→π0γγ and η'→ηγγ decays to explore larger B-boson masses. Our results are relevant for the B-boson search programs at existing and forthcoming light-meson facilities, such as KLOE(-II) and Jefferson Lab Eta Factory experiments.
Ayudas:	European Commission 824093 Agencia Estatal de Investigación PID2020-112965-GB-I00
Derechos:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicado en:	Physical Review D, Vol. 106 (December 2022) , art. 114007, ISSN 2470-0029

DOI: 10.1103/PhysRevD.106.114007

13 p, 1.5 MB

El registro aparece en las colecciones:
Documentos de investigación > Documentos de los grupos de investigación de la UAB > Centros y grupos de investigación (producción científica) > Ciencias > Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados