Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles

Ahdida, C.; Akmete, A.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Anokhina, A.; Aoki, S.; Arduini, G.; Atkin, E.; Azorskiy, N.; Back, J. J.; Bagulya, A.; Baaltasar Dos Santos, F.; Baranov, A.; Bardou, F.; Barker, G. J.; Battistin, M.; Bauche, J.; Bay, A.; Bayliss, V; Bencivenni, G.; Berdnikov, A. Y.; Berdnikov, Y. A.; Bertani, M.; Betancourt, C.; Bezshyiko, I; Bezshyyko, O.; Bick, D.; Bieschke, S.; Blanco, A.; Boehm, J.; Bogomilov, M.; Boiarska, I; Bondarenko, K.; Bonivento, W. M.; Borburgh, J.; Boyarsky, A.; Brenner, R.; Breton, D.; Buescher, V; Buonaura, A.; Buontempo, S.; Cadeddu, S.; Calcaterra, A.; Calviani, M.; Campanelli, M.; Casolino, M.; Charitonidis, N.; Chau, P.; Chauveau, J.; Chepurnov, A.; Chernyavskiy, M.; Choi, K-Y; Chumakov, A.; Ciambrone, P.; Cicero, V; Congedo, L.; Cornelis, K.; Cristinziani, M.; Crupano, A.; Dallavalle, G. M.; Datwyler, A.; D'Ambrosio, N.; D'Appollonio, G.; de Asmundis, R.; De Carvalho Saraiva, J.; De Lellis, G.; de Magistris, M.; De Roeck, A.; De Serio, M.; De Simone, D.; Dedenko, L.; Dergachev, P.; Di Crescenzo, A.; Di Giulio, L.; Di Marco, N.; Dib, C.; Dijkstra, H.; Dmitrenko, V; Dougherty, L. A.; Dolmatov, A.; Domenici, D.; Donskov, S.; Drohan, V; Dubreuil, A.; Durhan, O.; Ehlert, M.; Elikkaya, E.; Enik, T.; Etenko, A.; Fabbri, F.; Fedin, O.; Fedotovs, F.; Felici, G.; Ferrillo, M.; Ferro-Luzzi, M.; Filippov, K.; Fini, R. A.; Fonte, P.; Franco, C.; Fraser, M.; Fresa, R.; Froeschl, R.; Fukuda, T.; Galati, G.; Gall, J.; Gatignon, L.; Gavrilov, G.; Gentile, V; Goddard, B.; Golinka-Bezshyyko, L.; Golovatiuk, A.; Golovtsov, V; Golubkov, D.; Golutvin, A.; Gorbounov, P.; Gorbunov, D.; Gorbunov, S.; Gorkavenko, V; Gorshenkov, M.; Grachev, V; Grandchamp, A. L.; Graverini, E.; Grenard, J-L; Grenier, D.; Grichine, V; Gruzinskii, N.; Guler, A. M.; Guz, Yu; Haefeli, G. J.; Hagner, C.; Hakobyan, H.; Harris, I. W.; van Herwijnen, E.; Hessler, C.; Hollnagel, A.; Hosseini, B.; Hushchyn, M.; Iaselli, G.; Iuliano, A.; Jacobsson, R.; Jokovic, D.; Jonker, M.; Kadenko, I; Kain, V; Kaiser, B.; Kamiscioglu, C.; Karpenkov, D.; Kershaw, K.; Khabibullin, M.; Khalikov, E.; Khaustov, G.; Khoriauli, G.; Khotyantsev, A.; Kim, Y. G.; Kim, V; Kitagawa, N.; Ko, J-W; Kodama, K.; Kolesnikov, A.; Kolev, D., I; Kolosov, V; Komatsu, M.; Kono, A.; Konovalova, N.; Kormannshaus, S.; Korol, I; Korol'ko, I; Korzenev, A.; Kostyukhin, V; Platia, E. Koukovini; Kovalenko, S.; Krasilnikova, I; Kudenko, Y.; Kurbatov, E.; Kurbatov, P.; Kurochka, V; Kuznetsova, E.; Lacker, H. M.; Lamont, M.; Lanfranchi, G.; Lantwin, O.; Lauria, A.; Lee, K. S.; Lee, K. Y.; Leonardo, N.; Levy, J-M; Loschiavo, V. P.; Lopes, L.; Lopez Sola, E.; Lyubovitskij, V; Maalmi, J.; Magnan, A-M; Maleev, V; Malinin, A.; Manabe, Y.; Managadze, A. K.; Manfredi, M.; Marsh, S.; Marshall, A. M.; Mefodev, A.; Mermod, P.; Miano, A.; Mikado, S.; Mikhaylov, Yu; Milstead, D. A.; Mineev, O.; Montanari, A.; Montesi, M. C.; Morishima, K.; Movchan, S.; Muttoni, Y.; Naganawa, N.; Nakamura, M.; Nakano, T.; Nasybulin, S.; Ninin, P.; Nishio, A.; Obinyakov, B.; Ogawa, S.; Okateva, N.; Opitz, B.; Osborne, J.; Ovchynnikov, M.; Owtscharenko, N.; Owen, P. H.; Pacholek, P.; Paoloni, A.; Park, B. D.; Pastore, A.; Patel, M.; Pereyma, D.; Perillo-Marcone, A.; Petkov, G. L.; Petridis, K.; Petrov, A.; Podgrudkov, D.; Poliakov, V; Polukhina, N.; Prieto, J. Prieto; Prokudin, M.; Prota, A.; Quercia, A.; Rademakers, A.; Rakai, A.; Ratnikov, F.; Rawlings, T.; Redi, F.; Ricciardi, S.; Rinaldesi, M.; Rodin, Volodymyr; Rodin, Viktor; Robbe, P.; Cavalcante, A. B. Rodrigues; Roganova, T.; Rokujo, H.; Rosa, G.; Rovelli, T.; Ruchayskiy, O.; Ruf, T.; Samoylenko, V; Samsonov, V; Galan, F. Sanchez; Diaz, P. Santos; Ull, A. Sanz; Saputi, A.; Sato, O.; Savchenko, E. S.; Schliwinski, J. S.; Schmidt-Parzefall, W.; Serra, N.; Sgobba, S.; Shadura, O.; Shakin, A.; Shaposhnikov, M.; Shatalov, P.; Shchedrina, T.; Shchutska, L.; Shevchenko, V; Shibuya, H.; Shirobokov, S.; Shustov, A.; Silverstein, S. B.; Simone, S.; Simoniello, R.; Skorokhvatov, M.; Smirnov, S.; Soares, G.; Sohn, J. Y.; Sokolenko, A.; Solodko, E.; Starkov, N.; Stoel, L.; Stramaglia, M. E.; Sukhonos, D.; Suzuki, Y.; Takahashi, S.; Tastet, J. L.; Teterin, P.; Naing, S. Than; Timiryasov, I; Tioukov, V; Tommasini, D.; Torii, M.; Tosi, N.; Treille, D.; Tsenov, R.; Ulin, S.; Ursov, E.; Ustyuzhanin, A.; Uteshev, Z.; Uvarov, L.; Vankova-Kirilova, G.; Vannucci, F.; Venturi, V.; Vidulin, I; Vilchinski, S.; Vincke, Heinz; Vincke, Helmut; Visone, C.; Vlasik, K.; Volkov, A.; Voronkov, R.; van Waasen, S.; Wanke, R.; Wertelaers, P.; Williams, O.; Woo, J-K; Wurm, M.; Xella, S.; Yilmaz, D.; Yilmazer, A. U.; Yoon, C. S.; Zaytsev, Yu; Zelenov, A.; Zimmerman, J.

doi:10.1140/epjc/s10052-021-09224-3

상세 보기

Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles

Ahdida, C.;
Akmete, A.;
Albanese, R.;
Alexandrov, A.;
Anokhina, A.;
... Lee, K. Y.;
외 329명

Citations

WEB OF SCIENCE

33

Citations

SCOPUS

36

초록

Dark photons are hypothetical massive vector particles that could mix with ordinary photons. The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m(gamma)D and its mixing parameter with the photon, epsilon. The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different productionmechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m. D ranging between 0.8 and 3.3(-0.5)(+0.2) GeV, and epsilon(2) ranging between 10(-11) and 10(-17).

키워드

PROTON-PROTON COLLISIONS; WEIZSACKER-WILLIAMS METHOD; VECTOR GAUGE BOSON; PHI-MESON DECAYS; PARTON DISTRIBUTIONS; SEARCH; E(+)E(-); LEPTON; LIMITS; PI(0)

제목: Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles

저자: Ahdida, C.; Akmete, A.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Anokhina, A.; Aoki, S.; Arduini, G.; Atkin, E.; Azorskiy, N.; Back, J. J.; Bagulya, A.; Baaltasar Dos Santos, F.; Baranov, A.; Bardou, F.; Barker, G. J.; Battistin, M.; Bauche, J.; Bay, A.; Bayliss, V; Bencivenni, G.; Berdnikov, A. Y.; Berdnikov, Y. A.; Bertani, M.; Betancourt, C.; Bezshyiko, I; Bezshyyko, O.; Bick, D.; Bieschke, S.; Blanco, A.; Boehm, J.; Bogomilov, M.; Boiarska, I; Bondarenko, K.; Bonivento, W. M.; Borburgh, J.; Boyarsky, A.; Brenner, R.; Breton, D.; Buescher, V; Buonaura, A.; Buontempo, S.; Cadeddu, S.; Calcaterra, A.; Calviani, M.; Campanelli, M.; Casolino, M.; Charitonidis, N.; Chau, P.; Chauveau, J.; Chepurnov, A.; Chernyavskiy, M.; Choi, K-Y; Chumakov, A.; Ciambrone, P.; Cicero, V; Congedo, L.; Cornelis, K.; Cristinziani, M.; Crupano, A.; Dallavalle, G. M.; Datwyler, A.; D'Ambrosio, N.; D'Appollonio, G.; de Asmundis, R.; De Carvalho Saraiva, J.; De Lellis, G.; de Magistris, M.; De Roeck, A.; De Serio, M.; De Simone, D.; Dedenko, L.; Dergachev, P.; Di Crescenzo, A.; Di Giulio, L.; Di Marco, N.; Dib, C.; Dijkstra, H.; Dmitrenko, V; Dougherty, L. A.; Dolmatov, A.; Domenici, D.; Donskov, S.; Drohan, V; Dubreuil, A.; Durhan, O.; Ehlert, M.; Elikkaya, E.; Enik, T.; Etenko, A.; Fabbri, F.; Fedin, O.; Fedotovs, F.; Felici, G.; Ferrillo, M.; Ferro-Luzzi, M.; Filippov, K.; Fini, R. A.; Fonte, P.; Franco, C.; Fraser, M.; Fresa, R.; Froeschl, R.; Fukuda, T.; Galati, G.; Gall, J.; Gatignon, L.; Gavrilov, G.; Gentile, V; Goddard, B.; Golinka-Bezshyyko, L.; Golovatiuk, A.; Golovtsov, V; Golubkov, D.; Golutvin, A.; Gorbounov, P.; Gorbunov, D.; Gorbunov, S.; Gorkavenko, V; Gorshenkov, M.; Grachev, V; Grandchamp, A. L.; Graverini, E.; Grenard, J-L; Grenier, D.; Grichine, V; Gruzinskii, N.; Guler, A. M.; Guz, Yu; Haefeli, G. J.; Hagner, C.; Hakobyan, H.; Harris, I. W.; van Herwijnen, E.; Hessler, C.; Hollnagel, A.; Hosseini, B.; Hushchyn, M.; Iaselli, G.; Iuliano, A.; Jacobsson, R.; Jokovic, D.; Jonker, M.; Kadenko, I; Kain, V; Kaiser, B.; Kamiscioglu, C.; Karpenkov, D.; Kershaw, K.; Khabibullin, M.; Khalikov, E.; Khaustov, G.; Khoriauli, G.; Khotyantsev, A.; Kim, Y. G.; Kim, V; Kitagawa, N.; Ko, J-W; Kodama, K.; Kolesnikov, A.; Kolev, D., I; Kolosov, V; Komatsu, M.; Kono, A.; Konovalova, N.; Kormannshaus, S.; Korol, I; Korol'ko, I; Korzenev, A.; Kostyukhin, V; Platia, E. Koukovini; Kovalenko, S.; Krasilnikova, I; Kudenko, Y.; Kurbatov, E.; Kurbatov, P.; Kurochka, V; Kuznetsova, E.; Lacker, H. M.; Lamont, M.; Lanfranchi, G.; Lantwin, O.; Lauria, A.; Lee, K. S.; Lee, K. Y.; Leonardo, N.; Levy, J-M; Loschiavo, V. P.; Lopes, L.; Lopez Sola, E.; Lyubovitskij, V; Maalmi, J.; Magnan, A-M; Maleev, V; Malinin, A.; Manabe, Y.; Managadze, A. K.; Manfredi, M.; Marsh, S.; Marshall, A. M.; Mefodev, A.; Mermod, P.; Miano, A.; Mikado, S.; Mikhaylov, Yu; Milstead, D. A.; Mineev, O.; Montanari, A.; Montesi, M. C.; Morishima, K.; Movchan, S.; Muttoni, Y.; Naganawa, N.; Nakamura, M.; Nakano, T.; Nasybulin, S.; Ninin, P.; Nishio, A.; Obinyakov, B.; Ogawa, S.; Okateva, N.; Opitz, B.; Osborne, J.; Ovchynnikov, M.; Owtscharenko, N.; Owen, P. H.; Pacholek, P.; Paoloni, A.; Park, B. D.; Pastore, A.; Patel, M.; Pereyma, D.; Perillo-Marcone, A.; Petkov, G. L.; Petridis, K.; Petrov, A.; Podgrudkov, D.; Poliakov, V; Polukhina, N.; Prieto, J. Prieto; Prokudin, M.; Prota, A.; Quercia, A.; Rademakers, A.; Rakai, A.; Ratnikov, F.; Rawlings, T.; Redi, F.; Ricciardi, S.; Rinaldesi, M.; Rodin, Volodymyr; Rodin, Viktor; Robbe, P.; Cavalcante, A. B. Rodrigues; Roganova, T.; Rokujo, H.; Rosa, G.; Rovelli, T.; Ruchayskiy, O.; Ruf, T.; Samoylenko, V; Samsonov, V; Galan, F. Sanchez; Diaz, P. Santos; Ull, A. Sanz; Saputi, A.; Sato, O.; Savchenko, E. S.; Schliwinski, J. S.; Schmidt-Parzefall, W.; Serra, N.; Sgobba, S.; Shadura, O.; Shakin, A.; Shaposhnikov, M.; Shatalov, P.; Shchedrina, T.; Shchutska, L.; Shevchenko, V; Shibuya, H.; Shirobokov, S.; Shustov, A.; Silverstein, S. B.; Simone, S.; Simoniello, R.; Skorokhvatov, M.; Smirnov, S.; Soares, G.; Sohn, J. Y.; Sokolenko, A.; Solodko, E.; Starkov, N.; Stoel, L.; Stramaglia, M. E.; Sukhonos, D.; Suzuki, Y.; Takahashi, S.; Tastet, J. L.; Teterin, P.; Naing, S. Than; Timiryasov, I; Tioukov, V; Tommasini, D.; Torii, M.; Tosi, N.; Treille, D.; Tsenov, R.; Ulin, S.; Ursov, E.; Ustyuzhanin, A.; Uteshev, Z.; Uvarov, L.; Vankova-Kirilova, G.; Vannucci, F.; Venturi, V.; Vidulin, I; Vilchinski, S.; Vincke, Heinz; Vincke, Helmut; Visone, C.; Vlasik, K.; Volkov, A.; Voronkov, R.; van Waasen, S.; Wanke, R.; Wertelaers, P.; Williams, O.; Woo, J-K; Wurm, M.; Xella, S.; Yilmaz, D.; Yilmazer, A. U.; Yoon, C. S.; Zaytsev, Yu; Zelenov, A.; Zimmerman, J.

DOI: 10.1140/epjc/s10052-021-09224-3

발행일: 2021-05

유형: Article

저널명: European Physical Journal C

권: 81

호: 5

ScholarWorks@경상국립대학교

상세 보기

초록

키워드