Abstract
A search for forbidden and exotic Z boson decays in the diphoton mass spectrum is presented for the first time in hadron collisions, based on data corresponding to 10.0fb-1 of integrated luminosity from proton-antiproton collisions at s=1.96TeV collected by the CDF experiment. No evidence of signal is observed, and 95% credibility level Bayesian upper limits are set on the branching ratios of decays of the Z boson to a photon and neutral pion (which is detected as a photon), a pair of photons, and a pair of neutral pions. The observed branching ratio limits are 2.01×10-5 for Z→π0γ, 1.46×10-5 for Z→γγ, and 1.52×10-5 for Z→π0π0. The Z→π0γ and Z→γγ limits improve the most stringent results from other experiments by factors of 2.6 and 3.6, respectively. The Z→π0π0 branching ratio limit is the first experimental result on this decay.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 111803 |
| Journal | Physical review letters |
| Volume | 112 |
| Issue number | 11 |
| DOIs | |
| State | Published - Mar 20 2014 |
| Externally published | Yes |
ASJC Scopus subject areas
- General Physics and Astronomy
Fingerprint
Dive into the research topics of 'First search for exotic Z boson decays into photons and neutral pions in hadron collisions'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
- APA
- Standard
- Harvard
- Vancouver
- Author
- BIBTEX
- RIS
In: Physical review letters, Vol. 112, No. 11, 111803, 20.03.2014.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - First search for exotic Z boson decays into photons and neutral pions in hadron collisions
AU - Aaltonen, T.
AU - Amerio, S.
AU - Amidei, D.
AU - Anastassov, A.
AU - Annovi, A.
AU - Antos, J.
AU - Apollinari, G.
AU - Appel, J. A.
AU - Arisawa, T.
AU - Artikov, A.
AU - Asaadi, J.
AU - Ashmanskas, W.
AU - Auerbach, B.
AU - Aurisano, A.
AU - Azfar, F.
AU - Badgett, W.
AU - Bae, T.
AU - Barbaro-Galtieri, A.
AU - Barnes, V. E.
AU - Barnett, B. A.
AU - Barria, P.
AU - Bartos, P.
AU - Bauce, M.
AU - Bedeschi, F.
AU - Behari, S.
AU - Bellettini, G.
AU - Bellinger, J.
AU - Benjamin, D.
AU - Beretvas, A.
AU - Bhatti, A.
AU - Bland, K. R.
AU - Blumenfeld, B.
AU - Bocci, A.
AU - Bodek, A.
AU - Bortoletto, D.
AU - Boudreau, J.
AU - Boveia, A.
AU - Brigliadori, L.
AU - Bromberg, C.
AU - Brucken, E.
AU - Budagov, J.
AU - Budd, H. S.
AU - Burkett, K.
AU - Busetto, G.
AU - Bussey, P.
AU - Butti, P.
AU - Buzatu, A.
AU - Calamba, A.
AU - Camarda, S.
AU - Campanelli, M.
AU - Canelli, F.
AU - Carls, B.
AU - Carlsmith, D.
AU - Carosi, R.
AU - Carrillo, S.
AU - Casal, B.
AU - Casarsa, M.
AU - Castro, A.
AU - Catastini, P.
AU - Cauz, D.
AU - Cavaliere, V.
AU - Cavalli-Sforza, M.
AU - Cerri, A.
AU - Cerrito, L.
AU - Chen, Y. C.
AU - Chertok, M.
AU - Chiarelli, G.
AU - Chlachidze, G.
AU - Cho, K.
AU - Chokheli, D.
AU - Clark, A.
AU - Clarke, C.
AU - Convery, M. E.
AU - Conway, J.
AU - Corbo, M.
AU - Cordelli, M.
AU - Cox, C. A.
AU - Cox, D. J.
AU - Cremonesi, M.
AU - Cruz, D.
AU - Cuevas, J.
AU - Culbertson, R.
AU - D'Ascenzo, N.
AU - Datta, M.
AU - De Barbaro, P.
AU - Demortier, L.
AU - Deninno, M.
AU - D'Errico, M.
AU - Devoto, F.
AU - Di Canto, A.
AU - Di Ruzza, B.
AU - Dittmann, J. R.
AU - Donati, S.
AU - D'Onofrio, M.
AU - Dorigo, M.
AU - Driutti, A.
AU - Ebina, K.
AU - Edgar, R.
AU - Elagin, A.
AU - Erbacher, R.
AU - Errede, S.
AU - Esham, B.
AU - Farrington, S.
AU - Fernández Ramos, J. P.
AU - Field, R.
AU - Flanagan, G.
AU - Forrest, R.
AU - Franklin, M.
AU - Freeman, J. C.
AU - Frisch, H.
AU - Funakoshi, Y.
AU - Galloni, C.
AU - Garfinkel, A. F.
AU - Garosi, P.
AU - Gerberich, H.
AU - Gerchtein, E.
AU - Giagu, S.
AU - Giakoumopoulou, V.
AU - Gibson, K.
AU - Ginsburg, C. M.
AU - Giokaris, N.
AU - Giromini, P.
AU - Giurgiu, G.
AU - Glagolev, V.
AU - Glenzinski, D.
AU - Gold, M.
AU - Goldin, D.
AU - Golossanov, A.
AU - Gomez, G.
AU - Gomez-Ceballos, G.
AU - Goncharov, M.
AU - González López, O.
AU - Gorelov, I.
AU - Goshaw, A. T.
AU - Goulianos, K.
AU - Gramellini, E.
AU - Grinstein, S.
AU - Grosso-Pilcher, C.
AU - Group, R. C.
AU - Guimaraes Da Costa, J.
AU - Hahn, S. R.
AU - Han, J. Y.
AU - Happacher, F.
AU - Hara, K.
AU - Hare, M.
AU - Harr, R. F.
AU - Harrington-Taber, T.
AU - Hatakeyama, K.
AU - Hays, C.
AU - Heinrich, J.
AU - Herndon, M.
AU - Hocker, A.
AU - Hong, Z.
AU - Hopkins, W.
AU - Hou, S.
AU - Hughes, R. E.
AU - Husemann, U.
AU - Hussein, M.
AU - Huston, J.
AU - Introzzi, G.
AU - Iori, M.
AU - Ivanov, A.
AU - James, E.
AU - Jang, D.
AU - Jayatilaka, B.
AU - Jeon, E. J.
AU - Jindariani, S.
AU - Jones, M.
AU - Joo, K. K.
AU - Jun, S. Y.
AU - Junk, T. R.
AU - Kambeitz, M.
AU - Kamon, T.
AU - Karchin, P. E.
AU - Kasmi, A.
AU - Kato, Y.
AU - Ketchum, W.
AU - Keung, J.
AU - Kilminster, B.
AU - Kim, D. H.
AU - Kim, H. S.
AU - Kim, J. E.
AU - Kim, M. J.
AU - Kim, S. H.
AU - Kim, S. B.
AU - Kim, Y. J.
AU - Kim, Y. K.
AU - Kimura, N.
AU - Kirby, M.
AU - Knoepfel, K.
AU - Kondo, K.
AU - Kong, D. J.
AU - Konigsberg, J.
AU - Kotwal, A. V.
AU - Kreps, M.
AU - Kroll, J.
AU - Kruse, M.
AU - Kuhr, T.
AU - Kurata, M.
AU - Laasanen, A. T.
AU - Lammel, S.
AU - Lancaster, M.
AU - Lannon, K.
AU - Latino, G.
AU - Lee, H. S.
AU - Lee, J. S.
AU - Leo, S.
AU - Leone, S.
AU - Lewis, J. D.
AU - Limosani, A.
AU - Lipeles, E.
AU - Lister, A.
AU - Liu, H.
AU - Liu, Q.
AU - Liu, T.
AU - Lockwitz, S.
AU - Loginov, A.
AU - Lucchesi, D.
AU - Lucà, A.
AU - Lueck, J.
AU - Lujan, P.
AU - Lukens, P.
AU - Lungu, G.
AU - Lys, J.
AU - Lysak, R.
AU - Madrak, R.
AU - Maestro, P.
AU - Malik, S.
AU - Manca, G.
AU - Manousakis-Katsikakis, A.
AU - Marchese, L.
AU - Margaroli, F.
AU - Marino, P.
AU - Martínez, M.
AU - Matera, K.
AU - Mattson, M. E.
AU - Mazzacane, A.
AU - Mazzanti, P.
AU - McNulty, R.
AU - Mehta, A.
AU - Mehtala, P.
AU - Mesropian, C.
AU - Miao, T.
AU - Mietlicki, D.
AU - Mitra, A.
AU - Miyake, H.
AU - Moed, S.
AU - Moggi, N.
AU - Moon, C. S.
AU - Moore, R.
AU - Morello, M. J.
AU - Mukherjee, A.
AU - Muller, Th
AU - Murat, P.
AU - Mussini, M.
AU - Nachtman, J.
AU - Nagai, Y.
AU - Naganoma, J.
AU - Nakano, I.
AU - Napier, A.
AU - Nett, J.
AU - Neu, C.
AU - Nigmanov, T.
AU - Nodulman, L.
AU - Noh, S. Y.
AU - Norniella, O.
AU - Oakes, L.
AU - Oh, S. H.
AU - Oh, Y. D.
AU - Oksuzian, I.
AU - Okusawa, T.
AU - Orava, R.
AU - Ortolan, L.
AU - Pagliarone, C.
AU - Palencia, E.
AU - Palni, P.
AU - Papadimitriou, V.
AU - Parker, W.
AU - Pauletta, G.
AU - Paulini, M.
AU - Paus, C.
AU - Phillips, T. J.
AU - Piacentino, G.
AU - Pianori, E.
AU - Pilot, J.
AU - Pitts, K.
AU - Plager, C.
AU - Pondrom, L.
AU - Poprocki, S.
AU - Potamianos, K.
AU - Pranko, A.
AU - Prokoshin, F.
AU - Ptohos, F.
AU - Punzi, G.
AU - Ranjan, N.
AU - Redondo Fernández, I.
AU - Renton, P.
AU - Rescigno, M.
AU - Rimondi, F.
AU - Ristori, L.
AU - Robson, A.
AU - Rodriguez, T.
AU - Rolli, S.
AU - Ronzani, M.
AU - Roser, R.
AU - Rosner, J. L.
AU - Ruffini, F.
AU - Ruiz, A.
AU - Russ, J.
AU - Rusu, V.
AU - Sakumoto, W. K.
AU - Sakurai, Y.
AU - Santi, L.
AU - Sato, K.
AU - Saveliev, V.
AU - Savoy-Navarro, A.
AU - Schlabach, P.
AU - Schmidt, E. E.
AU - Schwarz, T.
AU - Scodellaro, L.
AU - Scuri, F.
AU - Seidel, S.
AU - Seiya, Y.
AU - Semenov, A.
AU - Sforza, F.
AU - Shalhout, S. Z.
AU - Shears, T.
AU - Shepard, P. F.
AU - Shimojima, M.
AU - Shochet, M.
AU - Shreyber-Tecker, I.
AU - Simonenko, A.
AU - Sliwa, K.
AU - Smith, J. R.
AU - Snider, F. D.
AU - Song, H.
AU - Sorin, V.
AU - St. Denis, R.
AU - Stancari, M.
AU - Stentz, D.
AU - Strologas, J.
AU - Sudo, Y.
AU - Sukhanov, A.
AU - Suslov, I.
AU - Takemasa, K.
AU - Takeuchi, Y.
AU - Tang, J.
AU - Tecchio, M.
AU - Teng, P. K.
AU - Thom, J.
AU - Thomson, E.
AU - Thukral, V.
AU - Toback, D.
AU - Tokar, S.
AU - Tollefson, K.
AU - Tomura, T.
AU - Tonelli, D.
AU - Torre, S.
AU - Torretta, D.
AU - Totaro, P.
AU - Trovato, M.
AU - Ukegawa, F.
AU - Uozumi, S.
AU - Vázquez, F.
AU - Velev, G.
AU - Vellidis, C.
AU - Vernieri, C.
AU - Vidal, M.
AU - Vilar, R.
AU - Vizán, J.
AU - Vogel, M.
AU - Volpi, G.
AU - Wagner, P.
AU - Wallny, R.
AU - Wang, S. M.
AU - Waters, D.
AU - Wester, W. C.
AU - Whiteson, D.
AU - Wicklund, A. B.
AU - Wilbur, S.
AU - Williams, H. H.
AU - Wilson, J. S.
AU - Wilson, P.
AU - Winer, B. L.
AU - Wittich, P.
AU - Wolbers, S.
AU - Wolfe, H.
AU - Wright, T.
AU - Wu, X.
AU - Wu, Z.
AU - Yamamoto, K.
AU - Yamato, D.
AU - Yang, T.
AU - Yang, U. K.
AU - Yang, Y. C.
AU - Yao, W. M.
AU - Yeh, G. P.
AU - Yi, K.
AU - Yoh, J.
AU - Yorita, K.
AU - Yoshida, T.
AU - Yu, G. B.
AU - Yu, I.
AU - Zanetti, A. M.
AU - Zeng, Y.
AU - Zhou, C.
AU - Zucchelli, S.
PY - 2014/3/20
Y1 - 2014/3/20
N2 - A search for forbidden and exotic Z boson decays in the diphoton mass spectrum is presented for the first time in hadron collisions, based on data corresponding to 10.0fb-1 of integrated luminosity from proton-antiproton collisions at s=1.96TeV collected by the CDF experiment. No evidence of signal is observed, and 95% credibility level Bayesian upper limits are set on the branching ratios of decays of the Z boson to a photon and neutral pion (which is detected as a photon), a pair of photons, and a pair of neutral pions. The observed branching ratio limits are 2.01×10-5 for Z→π0γ, 1.46×10-5 for Z→γγ, and 1.52×10-5 for Z→π0π0. The Z→π0γ and Z→γγ limits improve the most stringent results from other experiments by factors of 2.6 and 3.6, respectively. The Z→π0π0 branching ratio limit is the first experimental result on this decay.
AB - A search for forbidden and exotic Z boson decays in the diphoton mass spectrum is presented for the first time in hadron collisions, based on data corresponding to 10.0fb-1 of integrated luminosity from proton-antiproton collisions at s=1.96TeV collected by the CDF experiment. No evidence of signal is observed, and 95% credibility level Bayesian upper limits are set on the branching ratios of decays of the Z boson to a photon and neutral pion (which is detected as a photon), a pair of photons, and a pair of neutral pions. The observed branching ratio limits are 2.01×10-5 for Z→π0γ, 1.46×10-5 for Z→γγ, and 1.52×10-5 for Z→π0π0. The Z→π0γ and Z→γγ limits improve the most stringent results from other experiments by factors of 2.6 and 3.6, respectively. The Z→π0π0 branching ratio limit is the first experimental result on this decay.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84897377876&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84897377876&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevLett.112.111803
DO - 10.1103/PhysRevLett.112.111803
M3 - Article
C2 - 24702351
AN - SCOPUS:84897377876
SN - 0031-9007
VL - 112
JO - Physical review letters
JF - Physical review letters
IS - 11
M1 - 111803
ER -