Search for Dimuon Decays of a Light Scalar Boson in Radiative Transitions Y → yA^0

Creators: Aubert, B.; Karyotakis, Y.; Lees, J. P.; Poireau, V.; Prencipe, E.; Prudent, X.; Tisserand, V.; Garra-Tico, J.; Grauges, E.; Martinelli, M.; Palano, A.; Pappagallo, M.; Eigen, G.; Stugu, B.; Sun, L.; Battaglia, M.; Brown, D. N.; Kerth, L. T.; Kolomensky, Yu. G.; Lynch, G.; Osipenkov, I. L.; Petigura, E.; Tackmann, K.; Tanabe, T.; Hawkes, C. M.; Soni, N.; Watson, A. T.; Koch, H.; Schroeder, T.; Asgeirsson, D. J.; Fulsom, B. G.; Hearty, C.; Mattison, T. S.; McKenna, J. A.; Barrett, M.; Khan, A.; Randle-Conde, A.; Blinov, V. E.; Bukin, A. D.; Buzykaev, A. R.; Druzhinin, V. P.; Golubev, V. B.; Onuchin, A. P.; Serednyakov, S. I.; Skovpen, Yu. I.; Solodov, E. P.; Todyshev, K. Yu.; Bondioli, M.; Curry, S.; Eschrich, I.; Kirkby, D.; Lankford, A. J.; Lund, P.; Mandelkern, M.; Martin, E. C.; Stoker, D. P.; Atmacan, H.; Gary, J. W.; Liu, F.; Long, O.; Vitug, G. M.; Yasin, Z.; Sharma, V.; Campagnari, C.; Hong, T. M.; Kovalskyi, D.; Mazur, M. A.; Richman, J. D.; Beck, T. W.; Eisner, A. M.; Heusch, C. A.; Kroseberg, J.; Lockman, W. S.; Martinez, A. J.; Schalk, T.; Schumm, B. A.; Seiden, A.; Wang, L.; Winstrom, L. O.; Cheng, C. H.; Doll, D. A.; Echenard, B.; Fang, F.; Hitlin, D. G.; Narsky, I.; Ongmongkolku, P.; Piatenko, T.; Porter, F. C.; Andreassen, R.; Mancinelli, G.; Meadows, B. T.; Mishra, K.; Sokoloff, M. D.; Bloom, P. C.; Ford, W. T.; Gaz, A.; Hirschauer, J. F.; Nagel, M.; Nauenberg, U.; Smith, J. G.; Wagner, S. R.; Ayad, R.; Toki, W. H.; Wilson, R. J.; Feltresi, E.; Hauke, A.; Jasper, H.; Karbach, T. M.; Merkel, J.; Petzold, A.; Spaan, B.; Wacker, K.; Kobel, M. J.; Nogowski, R.; Schubert, K. R.; Schwierz, R.; Volk, A.; Bernard, D.; Latour, E.; Verderi, M.; Clark, P. J.; Playfer, S.; Watson, J. E.; Andreotti, M.; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Cecchi, A.; Cibinetto, G.; Fioravanti, E.; Franchini, P.; Luppi, E.; Munerato, M.; Negrini, M.; Petrella, A.; Piemontese, L.; Santoro, V.; Baldini-Ferroli, R.; Calcaterra, A.; De-Sangro, R.; Finocchiaro, G.; Pacetti, S.; Patteri, P.; Peruzzi, I. M.; Piccolo, M.; Rama, M.; Zallo, A.; Contri, R.; Guido, E.; Lo-Vetere, M.; Monge, M. R.; Passaggio, S.; Patrignani, C.; Robutti, E.; Tosi, S.; Chaisanguanthum, K. S.; Morii, M.; Adametz, A.; Marks, J.; Schenk, S.; Uwer, U.; Bernlochner, F. U.; Klose, V.; Lacker, H. M.; Bard, D. J.; Dauncey, P. D.; Tibbetts, M.; Behera, P. K.; Charles, M. J.; Mallik, U.; Cochran, J.; Crawley, H. B.; Dong, L.; Eyges, V.; Meyer, W. T.; Prell, S.; Rosenberg, E. I.; Rubin, A. E.; Gao, Y. Y.; Gritsan, A. V.; Guo, Z. J.; Arnaud, N.; Béquilleux, J.; D'Orazio, A.; Davier, M.; Derkach, D.; Firmino-da-Costa, J.; Grosdidier, G.; Le-Diberder, F.; Lepeltier, V.; Lutz, A. M.; Malaescu, B.; Pruvot, S.; Roudeau, P.; Schune, M. H.; Serrano, J.; Sordini, V.; Stocchi, A.; Wormser, G.; Lange, D. J.; Wright, D. M.; Bingham, I.; Burke, J. P.; Chavez, C. A.; Fry, J. R.; Gabathuler, E.; Gamet, R.; Hutchcroft, D. E.; Payne, D. J.; Touramanis, C.; Bevan, A. J.; Clarke, C. K.; Di-Lodovico, F.; Sacco, R.; Sigamani, M.; Cowan, G.; Paramesvaran, S.; Wren, A. C.; Brown, D. N.; Davis, C. L.; Denig, A. G.; Fritsch, M.; Gradl, W.; Hafner, A.; Alwyn, K. E.; Bailey, D.; Barlow, R. J.; Jackson, G.; Lafferty, G. D.; West, T. J.; Yi, J. I.; Anderson, J.; Chen, C.; Jawahery, A.; Roberts, D. A.; Simi, G.; Tuggle, J. M.; Dallapiccola, C.; Salvati, E.; Cowan, R.; Dujmic, D.; Fisher, P. H.; Henderson, S. W.; Sciolla, G.; Spitznagel, M.; Yamamoto, R. K.; Zhao, M.; Patel, P. M.; Robertson, S. H.; Schram, M.; Biassoni, P.; Lazzaro, A.; Lombardo, V.; Palombo, F.; Stracka, S.; Bauer, J. M.; Cremaldi, L.; Godang, R.; Kroeger, R.; Sonnek, P.; Summers, D. J.; Zhao, H. W.; Simard, M.; Taras, P.; Nicholson, H.; De-Nardo, G.; Lista, L.; Monorchio, D.; Onorato, G.; Sciacca, C.; Raven, G.; Snoek, H. L.; Jessop, C. P.; Knoepfel, K. J.; LoSecco, J. M.; Wang, W. F.; Corwin, L. A.; Honscheid, K.; Kagan, H.; Kass, R.; Morris, J. P.; Rahimi, A. M.; Regensburger, J. J.; Sekula, S. J.; Wong, Q. K.; Blount, N. L.; Brau, J.; Frey, R.; Igonkina, O.; Kolb, J. A.; Lu, M.; Rahmat, R.; Sinev, N. B.; Strom, D.; Strube, J.; Torrence, E.; Castelli, G.; Gagliardi, N.; Margoni, M.; Morandin, M.; Posocco, M.; Rotondo, M.; Simonetto, F.; Stroili, R.; Voci, C.; del-Amo-Sanchez, P.; Ben-Haim, E.; Bonneaud, G. R.; Briand, H.; Chauveau, J.; Hamon, O.; Leruste, Ph.; Marchiori, G.; Ocariz, J.; Perez, A.; Prendki, J.; Sitt, S.; Gladney, L.; Biasini, M.; Manoni, E.; Angelini, C.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Calderini, G.; Carpinelli, M.; Cervelli, A.; Forti, F.; Giorgi, M. A.; Lusiani, A.; Morganti, M.; Neri, N.; Paoloni, E.; Rizzo, G.; Walsh, J. J.; Lopes-Pegna, D.; Lu, C.; Olsen, J.; Smith, A. J. S.; Telnov, A. V.; Anulli, F.; Baracchini, E.; Cavoto, G.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Gaspero, M.; Jackson, P. D.; Li-Gioi, L.; Mazzoni, M. A.; Morganti, S.; Piredda, G.; Renga, F.; Voena, C.; Ebert, M.; Hartmann, T.; Schröder, H.; Waldi, R.; Adye, T.; Franek, B.; Olaiya, E. O.; Wilson, F. F.; Emery, S.; Esteve, L.; Hamel-de-Monchenault, G.; Kozanecki, W.; Vasseur, G.; Yèche, Ch.; Zito, M.; Allen, M. T.; Aston, D.; Bartoldus, R.; Benitez, J. F.; Cenci, R.; Coleman, J. P.; Convery, M. R.; Dingfelder, J. C.; Dorfan, J.; Dubois-Felsmann, G. P.; Dunwoodie, W.; Field, R. C.; Franco-Sevilla, M.; Gabareen, A. M.; Graham, M. T.; Grenier, P.; Hast, C.; Innes, W. R.; Kaminski, J.; Kelsey, M. H.; Kim, H.; Kim, P.; Kocian, M. L.; Leith, D. W. G. S.; Li, S.; Lindquist, B.; Luitz, S.; Luth, V.; Lynch, H. L.; MacFarlane, D. B.; Marsiske, H.; Messner, R.; Muller, D. R.; Neal, H.; Nelson, S.; O'Grady, C. P.; Ofte, I.; Perl, M.; Ratcliff, B. N.; Roodman, A.; Salnikov, A. A.; Schindler, R. H.; Schwiening, J.; Snyder, A.; Su, D.; Sullivan, M. K.; Suzuki, K.; Swain, S. K.; Thompson, J. M.; Va'vra, J.; Wagner, A. P.; Weaver, M.; West, C. A.; Wisniewski, W. J.; Wittgen, M.; Wright, D. H.; Wulsin, H. W.; Yarritu, A. K.; Young, C. C.; Ziegler, V.; Chen, X. R.; Liu, H.; Park, W.; Purohit, M. V.; White, R. M.; WIlson, J. R.; Burchat, P. R.; Edwards, A. J.; Miyashita, T. S.; Ahmed, S.; Alam, M. S.; Ernst, J. A.; Pan, B.; Saeed, M. A.; Zain, S. B.; Soffer, A.; Spanier, S. M.; Wogsland, B. J.; Eckmann, R.; Ritchie, J. L.; Ruland, A. M.; Schilling, C. J.; Schwitters, R. F.; Wray, B. C.; Drummond, B. W.; Izen, J. M.; Lou, X. C.; Bianchi, F.; Gamba, D.; Pelliccioni, M.; Bomben, M.; Bosisio, L.; Cartaro, C.; Della-Ricca, G.; Lanceri, L.; Vitale, L.; Azzolini, V.; Lopez-March, N.; Martinez-Vidal, F.; Milanes, D. A.; Oyanguren, A.; Albert, J.; Banerjee, Sw.; Bhuyan, B.; Choi, H. H. F.; Hamano, K.; King, G. J.; Kowalewski, R.; Lewczuk, M. J.; Nugent, I. M.; Roney, J. M.; Sobie, R. J.; Gershon, T. J.; Harrison, P. F.; Ilic, J.; Latham, T. E.; Mohanty, G. B.; Puccio, E. M. T.; Band, H. R.; Chen, X.; Dasu, S.; Flood, K. T.; Pan, Y.; Prepost, R.; Vuosalo, C. O.; Wu, S. L.; BaBar Collaboration

Abstract

We search for evidence of a light scalar boson in the radiative decays of the Υ(2S) and Υ(3S) resonances: Υ(2S,3S) → γA^0, A^0 →µ^+µ^-. Such a particle appears in extensions of the standard model, where a light CP-odd Higgs boson naturally couples strongly to b quarks. We find no evidence for such processes in the mass range 0.212 ≤ m_A^0 ≤ 9.3 GeV in the samples of 99×10^6 Υ(2S) and 122×10^6 Υ(3S) decays collected by the BABAR detector at the SLAC PEP-II B factory and set stringent upper limits on the effective coupling of the b quark to the A^0. We also limit the dimuon branching fraction of the η_b meson: B(η_b→µ^+µ^-)<0.9% at 90% confidence level.

Additional Information

©2009 The American Physical Society. Received 27 May 2009; published 18 August 2009. We are grateful for the excellent luminosity and machine conditions provided by our PEP-II colleagues and for the substantial dedicated effort from the computing organizations that support BABAR. The collaborating institutions thank SLAC for its support and kind hospitality. This work is supported by DOE and NSF (USA), NSERC (Canada), CEA and CNRS-IN2P3 (France), BMBF and DFG (Germany), INFN (Italy), FOM (The Netherlands), NFR (Norway), MES (Russia), MEC (Spain), and STFC (United Kingdom). Individuals have received support from the Marie Curie EIF (European Union) and the A. P. Sloan Foundation.

Attached Files

Published - Aubert2009p5858Phys_Rev_Lett.pdf

Files

Aubert2009p5858Phys_Rev_Lett.pdf

Files (259.7 kB)

Name	Size	Download all
Aubert2009p5858Phys_Rev_Lett.pdf md5:3fac9db360eef9df892017f4a007ee9d	259.7 kB	Preview Download

Additional details

	All versions	This version
Views	0	0
Downloads	0	0
Data volume	0 Bytes	0 Bytes