Search for Dark Photons with the FASER detector at the LHC
Henso Abreu
,
John Anders
,
Claire Antel
,
Akitaka Ariga
,
Tomoko Ariga
,
Jeremy Atkinson
,
Florian U Bernlochner
,
Tobias Boeckh
,
Jamie Boyd
,
Lydia Brenner
,
Franck Cadoux
,
David W Casper
,
Charlotte Cavanagh
,
Xin Chen
,
Andrea Coccaro
,
Monica d'Onofrio
,
Ansh Desai
,
Sergey Dmitrievsky
,
Candan Dozen
(1)
,
Yannick Favre
,
Deion Fellers
,
Jonathan L Feng
,
Carlo Alberto Fenoglio
,
Didier Ferrere
,
Iftah Galon
,
Stephen Gibson
,
Sergio Gonzalez-Sevilla
,
Yuri Gornushkin
,
Carl Gwilliam
,
Daiki Hayakawa
,
Shih-Chieh Hsu
,
Zhen Hu
,
Giuseppe Iacobucci
,
Tomohiro Inada
,
Sune Jakobsen
,
Hans Joos
,
Enrique Kajomovitz
,
Hiroaki Kawahara
,
Alex Keyken
,
Felix Kling
,
Daniela Köck
,
Umut Kose
,
Rafaella Kotitsa
,
Susanne Kuehn
,
Helena Lefebvre
,
Lorne Levinson
,
Ke Li
,
Jinfeng Liu
,
Jack Macdonald
,
Chiara Magliocca
,
Fulvio Martinelli
,
Josh Mcfayden
,
Sam Meehan
,
Matteo Milanesio
,
Théo Moretti
,
Magdalena Munker
,
Mitsuhiro Nakamura
,
Toshiyuki Nakano
,
Friedemann Neuhaus
,
Laurie Nevay
,
Ken Ohashi
,
Hidetoshi Otono
,
Hao Pang
,
Lorenzo Paolozzi
,
Brian Petersen
,
Markus Prim
,
Michaela Queitsch-Maitland
,
Hiroki Rokujo
,
Elisa Ruiz-Choliz
,
Jorge Sabater-Iglesias
,
Jakob Salfeld-Nebgen
,
Osamu Sato
,
Paola Scampoli
,
Kristof Schmieden
,
Matthias Schott
,
Anna Sfyrla
,
Savannah Shively
,
Yosuke Takubo
,
Noshin Tarannum
,
Ondrej Theiner
,
Eric Torrence
,
Sebastian Trojanowski
,
Svetlana Vasina
,
Benedikt Vormwald
,
Di Wang
,
Eli Welch
,
Samuel Zahorec
,
Stefano Zambito
Henso Abreu
- Fonction : Auteur
John Anders
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Claire Antel
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Akitaka Ariga
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Tomoko Ariga
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Fulvio Martinelli
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Josh Mcfayden
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Sam Meehan
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Matteo Milanesio
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Théo Moretti
- Fonction : Auteur
Magdalena Munker
- Fonction : Auteur
Mitsuhiro Nakamura
- Fonction : Auteur
Toshiyuki Nakano
- Fonction : Auteur
Friedemann Neuhaus
- Fonction : Auteur
Laurie Nevay
- Fonction : Auteur
Ken Ohashi
- Fonction : Auteur
Hidetoshi Otono
- Fonction : Auteur
Hao Pang
- Fonction : Auteur
Lorenzo Paolozzi
- Fonction : Auteur
Brian Petersen
- Fonction : Auteur
Markus Prim
- Fonction : Auteur
Michaela Queitsch-Maitland
- Fonction : Auteur
Hiroki Rokujo
- Fonction : Auteur
Elisa Ruiz-Choliz
- Fonction : Auteur
Jorge Sabater-Iglesias
- Fonction : Auteur
Jakob Salfeld-Nebgen
- Fonction : Auteur
Osamu Sato
- Fonction : Auteur
Paola Scampoli
- Fonction : Auteur
Kristof Schmieden
- Fonction : Auteur
Matthias Schott
- Fonction : Auteur
Anna Sfyrla
- Fonction : Auteur
Savannah Shively
- Fonction : Auteur
Yosuke Takubo
- Fonction : Auteur
Noshin Tarannum
- Fonction : Auteur
Ondrej Theiner
- Fonction : Auteur
Eric Torrence
- Fonction : Auteur
Sebastian Trojanowski
- Fonction : Auteur
Svetlana Vasina
- Fonction : Auteur
Benedikt Vormwald
- Fonction : Auteur
Di Wang
- Fonction : Auteur
Eli Welch
- Fonction : Auteur
Samuel Zahorec
- Fonction : Auteur
Stefano Zambito
- Fonction : Auteur
Résumé
The FASER experiment at the LHC is designed to search for light, weakly-interacting particles produced in proton-proton collisions at the ATLAS interaction point that travel in the far-forward direction. The first results from a search for dark photons decaying to an electron-positron pair, using a dataset corresponding to an integrated luminosity of 27.0 fb$^{-1}$ collected at center-of-mass energy $\sqrt{s} = 13.6$ TeV in 2022 in LHC Run 3, are presented. No events are seen in an almost background-free analysis, yielding world-leading constraints on dark photons with couplings $\epsilon \sim 2 \times 10^{-5} - 1 \times 10^{-4}$ and masses $\sim$ 17 MeV - 70 MeV. The analysis is also used to probe the parameter space of a massive gauge boson from a U(1)$_{B-L}$ model, with couplings $g_{B-L} \sim 5 \times 10^{-6} - 2 \times 10^{-5}$ and masses $\sim$ 15 MeV - 40 MeV excluded for the first time.
Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Résumé |
en
The FASER experiment at the LHC is designed to search for light, weakly-interacting particles produced in proton-proton collisions at the ATLAS interaction point that travel in the far-forward direction. The first results from a search for dark photons decaying to an electron-positron pair, using a dataset corresponding to an integrated luminosity of 27.0 fb$^{-1}$ collected at center-of-mass energy $\sqrt{s} = 13.6$ TeV in 2022 in LHC Run 3, are presented. No events are seen in an almost background-free analysis, yielding world-leading constraints on dark photons with couplings $\epsilon \sim 2 \times 10^{-5} - 1 \times 10^{-4}$ and masses $\sim$ 17 MeV - 70 MeV. The analysis is also used to probe the parameter space of a massive gauge boson from a U(1)$_{B-L}$ model, with couplings $g_{B-L} \sim 5 \times 10^{-6} - 2 \times 10^{-5}$ and masses $\sim$ 15 MeV - 40 MeV excluded for the first time.
|
Titre |
en
Search for Dark Photons with the FASER detector at the LHC
|
Auteur(s) |
Henso Abreu
, John Anders
, Claire Antel
, Akitaka Ariga
, Tomoko Ariga
, Jeremy Atkinson
, Florian U Bernlochner
, Tobias Boeckh
, Jamie Boyd
, Lydia Brenner
, Franck Cadoux
, David W Casper
, Charlotte Cavanagh
, Xin Chen
, Andrea Coccaro
, Monica d'Onofrio
, Ansh Desai
, Sergey Dmitrievsky
, Candan Dozen
1
, Yannick Favre
, Deion Fellers
, Jonathan L Feng
, Carlo Alberto Fenoglio
, Didier Ferrere
, Iftah Galon
, Stephen Gibson
, Sergio Gonzalez-Sevilla
, Yuri Gornushkin
, Carl Gwilliam
, Daiki Hayakawa
, Shih-Chieh Hsu
, Zhen Hu
, Giuseppe Iacobucci
, Tomohiro Inada
, Sune Jakobsen
, Hans Joos
, Enrique Kajomovitz
, Hiroaki Kawahara
, Alex Keyken
, Felix Kling
, Daniela Köck
, Umut Kose
, Rafaella Kotitsa
, Susanne Kuehn
, Helena Lefebvre
, Lorne Levinson
, Ke Li
, Jinfeng Liu
, Jack Macdonald
, Chiara Magliocca
, Fulvio Martinelli
, Josh Mcfayden
, Sam Meehan
, Matteo Milanesio
, Théo Moretti
, Magdalena Munker
, Mitsuhiro Nakamura
, Toshiyuki Nakano
, Friedemann Neuhaus
, Laurie Nevay
, Ken Ohashi
, Hidetoshi Otono
, Hao Pang
, Lorenzo Paolozzi
, Brian Petersen
, Markus Prim
, Michaela Queitsch-Maitland
, Hiroki Rokujo
, Elisa Ruiz-Choliz
, Jorge Sabater-Iglesias
, Jakob Salfeld-Nebgen
, Osamu Sato
, Paola Scampoli
, Kristof Schmieden
, Matthias Schott
, Anna Sfyrla
, Savannah Shively
, Yosuke Takubo
, Noshin Tarannum
, Ondrej Theiner
, Eric Torrence
, Sebastian Trojanowski
, Svetlana Vasina
, Benedikt Vormwald
, Di Wang
, Eli Welch
, Samuel Zahorec
, Stefano Zambito
1
IP2I Lyon -
Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
( 572233 )
- Campus LyonTech-la Doua
Bâtiment Paul DIRAC
4 Rue Enrico Fermi
69622 Villeurbanne Cedex
- France
|
Audience |
Internationale
|
Volume |
848
|
Page/Identifiant |
138378
|
Date de publication |
2024
|
Comité de lecture |
Oui
|
Vulgarisation |
Non
|
Nom de la revue |
|
Langue du document |
Anglais
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
Mots-clés |
en
electron positron, TeV, vertex, primary, gauge boson, massive, p p, scattering, photon, CERN LHC Coll, U(1), ATLAS
|
arXiv Id | 2308.05587 |
DOI | 10.1016/j.physletb.2023.138378 |
inSPIRE HEP | 2687000 |
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