The REDTOP experiment: Rare $\eta/\eta^{\prime}$ Decays To Probe New Physics
J. Elam
,
A. Mane
,
J. Comfort
,
P. Mauskopf
,
D. Mcfarland
,
L. Thomas
,
I. Pedraza
,
D. Leon
,
S. Escobar
,
D. Herrera
,
D. Silverio
,
W. Abdallah
,
D. Winn
,
M. Spannowsky
,
J. Dey
,
V. Di Benedetto
,
B. Dobrescu
,
D. Fagan
,
E. Gianfelice-Wendt
,
E. Hahn
,
D. Jensen
,
C. Johnstone
,
J. Johnstone
,
J. Kilmer
,
T. Kobilarcik
,
A. Kronfeld
,
K. Krempetz
,
S. Los
,
M. May
,
A. Mazzacane
,
N. Mokhov
,
W. Pellico
,
A. Pla-Dalmau
,
V. Pronskikh
,
E. Ramberg
,
J. Rauch
,
L. Ristori
,
E. Schmidt
,
G. Sellberg
,
G. Tassotto
,
Y.D. Tsai
,
A. Alqahtani
,
J. Shi
,
R. Gandhi
,
S. Homiller
,
X. Chen
,
Q. Hu
,
E. Passemar
,
P. Sánchez-Puertas
,
S. Roy
,
C. Gatto
,
W. Baldini
,
R. Carosi
,
A. Kievsky
,
M. Viviani
,
W. Krzemień
,
M. Silarski
,
M. Zielinski
,
D. Guadagnoli
(1)
,
D.S.M. Alves
,
S. González-Solís
,
S. Pastore
,
M. Berlowski
,
G. Blazey
,
A. Dychkant
,
K. Francis
,
M. Syphers
,
V. Zutshi
,
P. Chintalapati
,
T. Malla
,
M. Figora
,
T. Fletcher
,
A. Ismail
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D. Egaña-Ugrinovic
,
Y. Kahn
,
D. Mckeen
,
P. Meade
,
A. Gutierrez
,
M.A. Hernandez-Ruiz
,
R. Escribano
,
P. Masjuan
,
E. Royo
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B. Kubis
,
J. Jaeckel
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L.E. Marcucci
,
C. Siligardi
,
S. Barbi
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C. Mugoni
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M. Guida
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S. Charlebois
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J.F. Pratte
,
L. Harland-Lang
,
J.M. Berryman
,
R. Gardner
,
P. Paschos
,
J. Konisberg
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C. Mills
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Z. Ye
,
M. Murray
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C. Rogan
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C. Royon
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N. Minafra
,
A. Novikov
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F. Gautier
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T. Isidori
,
C. Mills
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Z. Ye
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S. Gardner
,
X. Yan
,
Y. Onel
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M. Pospelov
,
B. Batell
,
A. Freitas
,
M. Rai
,
D.N. Gao
,
K. Maamari
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A. Kupść
,
B. Fabela-Enriquez
,
A. Petrov
,
S. Tulin
J. Elam
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A. Kupść
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B. Fabela-Enriquez
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A. Petrov
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S. Tulin
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Résumé
The $\eta$ and $\eta^{\prime}$ mesons are nearly unique in the particle universe since they are almost Goldstone bosons and the dynamics of their decays are strongly constrained. The integrated $\eta$-meson samples collected in earlier experiments amount to $\sim10^{9}$ events. A new experiment, REDTOP (Rare Eta Decays To Probe New Physics), is being proposed, with the intent of collecting a data sample of order 10$^{14}$ $\eta$ (10$^{12}$ $\eta^{\prime}$) for studying very rare decays. Such statistics are sufficient for investigating several symmetry violations, and for searching for particles and fields beyond the Standard Model. In this work we present several studies evaluating REDTOP sensitivity to processes that couple the Standard Model to New Physics through all four of the so-called \emph{portals}: the Vector, the Scalar, the Axion and the Heavy Lepton portal. The sensitivity of the experiment is also adequate for probing several conservation laws, in particular $CP$, $T$ and Lepton Universality, and for the determination of the $\eta$ form factors, which is crucial for the interpretation of the recent measurement of muon $g-2$.
Domaines
Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex] Physique des Hautes Energies - Phénoménologie [hep-ph]Format du dépôt | Notice |
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Type de dépôt | Communication dans un congrès |
Titre |
en
The REDTOP experiment: Rare $\eta/\eta^{\prime}$ Decays To Probe New Physics
|
Résumé |
en
The $\eta$ and $\eta^{\prime}$ mesons are nearly unique in the particle universe since they are almost Goldstone bosons and the dynamics of their decays are strongly constrained. The integrated $\eta$-meson samples collected in earlier experiments amount to $\sim10^{9}$ events. A new experiment, REDTOP (Rare Eta Decays To Probe New Physics), is being proposed, with the intent of collecting a data sample of order 10$^{14}$ $\eta$ (10$^{12}$ $\eta^{\prime}$) for studying very rare decays. Such statistics are sufficient for investigating several symmetry violations, and for searching for particles and fields beyond the Standard Model. In this work we present several studies evaluating REDTOP sensitivity to processes that couple the Standard Model to New Physics through all four of the so-called \emph{portals}: the Vector, the Scalar, the Axion and the Heavy Lepton portal. The sensitivity of the experiment is also adequate for probing several conservation laws, in particular $CP$, $T$ and Lepton Universality, and for the determination of the $\eta$ form factors, which is crucial for the interpretation of the recent measurement of muon $g-2$.
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Auteur(s) |
J. Elam
, A. Mane
, J. Comfort
, P. Mauskopf
, D. Mcfarland
, L. Thomas
, I. Pedraza
, D. Leon
, S. Escobar
, D. Herrera
, D. Silverio
, W. Abdallah
, D. Winn
, M. Spannowsky
, J. Dey
, V. Di Benedetto
, B. Dobrescu
, D. Fagan
, E. Gianfelice-Wendt
, E. Hahn
, D. Jensen
, C. Johnstone
, J. Johnstone
, J. Kilmer
, T. Kobilarcik
, A. Kronfeld
, K. Krempetz
, S. Los
, M. May
, A. Mazzacane
, N. Mokhov
, W. Pellico
, A. Pla-Dalmau
, V. Pronskikh
, E. Ramberg
, J. Rauch
, L. Ristori
, E. Schmidt
, G. Sellberg
, G. Tassotto
, Y.D. Tsai
, A. Alqahtani
, J. Shi
, R. Gandhi
, S. Homiller
, X. Chen
, Q. Hu
, E. Passemar
, P. Sánchez-Puertas
, S. Roy
, C. Gatto
, W. Baldini
, R. Carosi
, A. Kievsky
, M. Viviani
, W. Krzemień
, M. Silarski
, M. Zielinski
, D. Guadagnoli
1
, D.S.M. Alves
, S. González-Solís
, S. Pastore
, M. Berlowski
, G. Blazey
, A. Dychkant
, K. Francis
, M. Syphers
, V. Zutshi
, P. Chintalapati
, T. Malla
, M. Figora
, T. Fletcher
, A. Ismail
, D. Egaña-Ugrinovic
, Y. Kahn
, D. Mckeen
, P. Meade
, A. Gutierrez
, M.A. Hernandez-Ruiz
, R. Escribano
, P. Masjuan
, E. Royo
, B. Kubis
, J. Jaeckel
, L.E. Marcucci
, C. Siligardi
, S. Barbi
, C. Mugoni
, M. Guida
, S. Charlebois
, J.F. Pratte
, L. Harland-Lang
, J.M. Berryman
, R. Gardner
, P. Paschos
, J. Konisberg
, C. Mills
, Z. Ye
, M. Murray
, C. Rogan
, C. Royon
, N. Minafra
, A. Novikov
, F. Gautier
, T. Isidori
, C. Mills
, Z. Ye
, S. Gardner
, X. Yan
, Y. Onel
, M. Pospelov
, B. Batell
, A. Freitas
, M. Rai
, D.N. Gao
, K. Maamari
, A. Kupść
, B. Fabela-Enriquez
, A. Petrov
, S. Tulin
1
LAPP -
Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
( 129 )
- 9 Chemin de Bellevue - BP 110 - 74941 Annecy-le-Vieux CEDEX - France
- France
|
Audience |
Internationale
|
Titre du congrès |
Snowmass 2021
|
Date début congrès |
2022-07-17
|
Date fin congrès |
2022-07-26
|
Ville |
Seattle
|
Pays |
États-Unis
|
Invité |
Non
|
Comité de lecture |
Non
|
Vulgarisation |
Non
|
Actes |
Oui
|
Langue du document |
Anglais
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
Mots-clés |
en
eta: rare decay, eta(958): rare decay, lepton: universality, symmetry: violation, new physics: search for, new particle, sensitivity, muon: magnetic moment, statistics, symmetry: CP, heavy lepton, Goldstone particle, conservation law, eta: form factor, axion, proposed experiment
|
arXiv Id | 2203.07651 |
inSPIRE HEP | 2052541 |
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