Dark Photon Search in the Mass Range Between 1.5 and 3.4 GeV/$c^2$

Ablikim, M.; Bian, J. M.; Luo, M. X.; Zhou, X. R.; Liu, J. B.; Zhang, Y. N.; Hussain, T.; Wang, Y. D.; Held, T.; Thorndike, E. H.; Dong, L. Y.; Li, T.; Yin, J. H.; Gao, X. Y.; Tang, X.; Shan, W.; Bai, J. Z.; Hu, Y.; Zhou, X. K.; Olsen, S. L.; Zhao, Ling; Liu, Zhiqiang; Yuan, W. L.; Xiao, H.; Wu, L. H.; Hu, J. F.; Zhu, S.; Jiang, X. S.; Ji, Q. P.; Liu, J. Y.; Zhemchugov, A.; Yan, L.; Goetzen, K.; Zhang, J. L.; Peters, K.; Qin, L. Q.; Tapan, I.; Peng, H. P.; Gong, W. X.; Chen, X.; Lyu, X. R.; Gu, M. H.; Huang, X. T.; Wang, M.; Pacetti, S.; Zheng, B.; Ma, F. C.; Liu, S. B.; Zhang, J. Y.; Zou, B. S.; Boyko, I.; Destefanis, M.; Du, S. X.; Luo, T.; Albrecht, M.; Wang, D.; Achasov, M. N.; Kang, X. L.; Qin, X. S.; Zhang, J. Z.; Li, Cheng; Chu, X. K.; Lu, J. G.; Ma, T.; Kupsc, A.; Gao, Q.; Cetin, S. A.; Ban, Y.; Chen, S. J.; Huang, Y.; Lange, J. S.; Weber, T.; Sun, Y. Z.; Moriya, K.; BESIII Collaboration; Liu, K.; Wiedner, U.; Heng, Y. K.; Li, Jin; Li, C. H.; He, K. L.; Hu, T.; Sheng, H. Y.; Wang, L. S.; Dong, C.; Fan, J. Z.; Zotti, L.; Ma, L. L.; Fioravanti, E.; Qin, Z. H.; Ping, R. G.; Pu, Y. N.; Ferroli, R. Baldini; Guo, Y.; Jin, D. P.; Rong, G.; Bettoni, D.; Song, W. M.; Fu, C. D.; Marcello, S.; Jiao, Z.; Ning, Z.; Pettersson, J.; Liu, K. Y.; Haddadi, Z.; Calcaterra, A.; Liu, Feng; Muchnoi, N. Yu.; Redmer, C. F.; Liu, H. M.; Zhou, L.; Uman, I.; Ye, M. H.; Sosio, S.; Zhang, L.; Gu, Y. T.; Garzia, I.; Niu, X. Y.; Yu, C. X.; Luo, C. L.; An, Q.; Li, W. D.; Tang, C. J.; Zhou, Li; Denig, A.; Qi, M.; Zhao, Y. B.; Dedovich, D.; Zhang, S. H.; Kolcu, O. B.; Zhu, Y. S.; Han, S.; Jiang, L. W.; Zallo, A.; Ma, X. Y.; Hafner, A.; Zhang, Y. T.; Liu, X. X.; Li, H. B.; Cakir, O.; Li, D. M.; Xiu, Q. L.; Ren, H. L.; Tiemens, M.; Shao, M.; Zhao, S. J.; Rashid, K. H.; Sun, G. X.; Zhu, K. J.; Wang, Z. H.; Shen, X. Y.; Schoenning, K.; Zhang, B. X.; Albayrak, O.; Xu, Q. J.; Liu, Y. B.; Mitchell, R. E.; Fang, S. S.; Zhang, X. Y.; Li, Lei; Liu, C. X.; Sun, Z. T.; Jiang, X. Y.; Wang, B. L.; Yu, H. W.; Xie, Y. G.; Nefedov, Y.; Liu, L. D.; Zhao, G.; Amoroso, A.; Ye, M.; Morales, C. Morales; Fava, L.; Qiu, J. F.; Li, X. M.; Huang, H. P.; Rosner, Ch.; Varner, G. S.; Zhang, Z. P.; Huang, J. S.; Liang, H.; Nerling, F.; Duan, P. F.; Ma, H. L.; Bianchi, F.; Ding, Y.; Wang, Z.; Chen, M. L.; Cai, X.; Xia, L. G.; Mao, Y. J.; Zhang, H. H.; Dbeyssi, A.; Savrié, M.; Zhang, K.; Xu, Q. N.; Zhou, X. Y.; Wang, Z. G.; Niu, S. L.; Ouyang, Q.; Zhang, Y.; Harris, F. A.; Liu, J. P.; Chang, J. F.; Wei, J. B.; Kliemt, R.; Li, C.; Chen, H. S.; Li, X. L.; Liu, Q.; Min, T. J.; Xu, X. P.; Pelizaeus, M.; Ji, Q.; Hao, X. Q.; Zhang, Yu; Fang, J.; Yu, B. X.; Chen, Y. B.; An, F. F.; Ye, H.; Qin, N.; Zhang, D. H.; Hu, H. M.; Huang, G. S.; Zhao, T. C.; Zafar, A. A.; Wang, Y. F.; Zhong, B.; Poling, R.; Zhang, J. W.; Wang, Z. Y.; Li, X. Q.; Min, J.; Zhao, M. G.; Zhou, X.; Gradl, W.; Sarantsev, A.; Fang, X.; Lu, Y. P.; Zhao, Q.; Cibinetto, G.; Liu, H. B.; Yu, J. S.; Loehner, H.; Kang, X. S.; Zhao, J. Y.; Yan, W. C.; Cao, G. F.; Xia, Y.; Muramatsu, H.; Li, G.; Ai, X. C.; Xu, L.; Mo, Y. J.; Bennett, J. V.; Liu, P. L.; Boger, E.; Maggiora, M.; Wang, L. L.; Dong, J.; Sun, Y. J.; Yuncu, A.; Lu, H. J.; Xiao, D.; Liu, Z. A.; Qiao, C. F.; Kavatsyuk, M.; Yang, H. X.; Zhang, J. Q.; Qian, S.; Chen, X. R.; Liu, Zhiqing; Ripka, M.; Hu, C.; Wang, B.; Zhang, B. Y.; Yang, H. J.; Eren, E. E.; Gao, Z.; Zhang, H. Y.; Wang, K.; Yan, Y. H.; Felici, G.; Yang, L.; Geng, C.; Nisar, S.; Yuan, C. Z.; Bertani, M.; Wang, S. G.; Zhang, C.; Li, P. R.; Mo, X. H.; Messchendorp, J. G.; Cheng, H. P.; Zou, J. H.; Xiao, Z. J.; Guan, Y. H.; Zhang, Z. H.; Zhang, Y. H.; Santoro, V.; Dai, H. L.; Sun, Z. J.; Hou, Z. L.; Jiao, J. B.; Kalantar-Nayestanaki, N.; Julin, A.; Song, X. Y.; Zhu, Z. A.; Zhang, C. C.; Liao, G. R.; Zhu, K.; Wen, S. P.; Mao, Z. P.; Bennett, D. W.; Xu, G. F.; Ping, J. L.; Li, K.; Zeng, Y.; Ji, X. B.; Dong, M. Y.; Yang, Y.; Yang, Y. X.; Liu, B. J.; Wang, P.; Ke, B. C.; Zhao, J. Z.; Liu, Fang; Ji, X. L.; Zhu, Y. C.; Zhao, Z. G.; Lu, Y.; Liu, H. H.; Sun, S. S.; Prasad, V.; Liu, F. H.; Wang, D. Y.; Greco, M.; He, Z. Y.; Weidenkaff, P.; Wu, Z.; Chen, H. Y.; Luo, X. L.; Wang, W.; Zheng, W. J.; Patteri, P.; Briere, R. A.; Johansson, T.; Ambrose, D. J.; Gao, Y.; Kornicer, M.; Leng, C.; Kiese, P.; Chen, G.; Liang, Y. F.; Huang, G. M.; Larin, P.; Dai, J. P.; Schumann, S.; Chen, J. C.; Zhao, Lei; Lv, M.; Wang, X. F.; Sun, J. F.; Kuehn, W.; Zhang, J. J.; Qin, Y.; Kloss, B.; Jiang, L. L.; Zhu, X. L.; Liu, J.; Spataro, S.; Fang, Y.; Ullrich, M.; Ma, X. N.; Yan, W. B.; Wang, P. L.; Lou, X. C.; Wolke, M.; Ma, Q. M.; Nikolaev, I. B.; Guo, L. B.; Li, F.; Li, W. G.; Wei, D. H.; Wang, Y. Q.; Shen, P. X.; Liang, Y. T.; Zheng, Y. H.; Guo, A. Q.; Zheng, J. P.; Liu, X.; Kopf, B.; Han, Y. L.; Li, X. N.; Li, J. C.; Zhuang, J.; Zhao, J. W.; Jin, S.; Lara, M.; Shen, C. P.; Zhao, Q. W.; Deng, Z. Y.; Feng, C. Q.; Yuan, Y.; Denysenko, I.; Zhang, Z. Y.; Lu, R. Q.; Chelkov, G.; Cai, H.; Lin, D. X.; Feldbauer, F.; Maas, F. E.; Fritsch, M.; Li, Z. B.; Ruan, X. D.; De Mori, F.; Guo, Y. P.

doi:10.1016/j.physletb.2017.09.067

Journal Article

GSI-2018-00052

Dark Photon Search in the Mass Range Between 1.5 and 3.4 GeV/$c^2$

Ablikim, M. ; Achasov, M. N. ; Ai, X. C. ; Albayrak, O. ; Albrecht, M. ; Ambrose, D. J. ; Amoroso, A. ; An, F. F. ; An, Q. ; Bai, J. Z. ; Ferroli, R. B. ; Ban, Y. ; Bennett, D. W. ; Bennett, J. V. ; Bertani, M. ; Bettoni, D. ; Bian, J. M. ; Bianchi, F. ; Boger, E. ; Boyko, I. ; Briere, R. A. ; Cai, H. ; Cai, X. ; Cakir, O. ; Calcaterra, A. ; Cao, G. F. ; Cetin, S. A. ; Chang, J. F. ; Chelkov, G. ; Chen, G. ; Chen, H. S. ; Chen, H. Y. ; Chen, J. C. ; Chen, M. L. ; Chen, S. J. ; Chen, X. ; Chen, X. R. ; Chen, Y. B. ; Cheng, H. P. ; Chu, X. K. ; Cibinetto, G. ; Dai, H. L. ; Dai, J. P. ; Dbeyssi, A. ; Dedovich, D. ; Deng, Z. Y. ; Denig, A. ; Denysenko, I. ; Destefanis, M. ; De Mori, F. ; Ding, Y. ; Dong, C. ; Dong, J. ; Dong, L. Y. ; Dong, M. Y. ; Du, S. X. ; Duan, P. F. ; Eren, E. E. ; Fan, J. Z. ; Fang, J. ; Fang, S. S. ; Fang, X. ; Fang, Y. ; Fava, L. ; Feldbauer, F. ; Felici, G. ; Feng, C. Q. ; Fioravanti, E. ; Fritsch, M. ; Fu, C. D. ; Gao, Q. ; Gao, X. Y. ; Gao, Y. ; Gao, Z. ; Garzia, I. ; Geng, C. ; Goetzen, K.GSI* ; Gong, W. X. ; Gradl, W. ; Greco, M. ; Gu, M. H. ; Gu, Y. T. ; Guan, Y. H. ; Guo, A. Q. ; Guo, L. B. ; Guo, Y. ; Guo, Y. P. ; Haddadi, Z. ; Hafner, A. ; Han, S. ; Han, Y. L. ; Hao, X. Q. ; Harris, F. A. ; He, K. L. ; He, Z. Y. ; Held, T. ; Heng, Y. K. ; Hou, Z. L. ; Hu, C. ; Hu, H. M. ; Hu, J. F. ; Hu, T. ; Hu, Y. ; Huang, G. M. ; Huang, G. S. ; Huang, H. P. ; Huang, J. S. ; Huang, X. T. ; Huang, Y. ; Hussain, T. ; Ji, Q. ; Ji, Q. P. ; Ji, X. B. ; Ji, X. L. ; Jiang, L. L. ; Jiang, L. W. ; Jiang, X. S. ; Jiang, X. Y. ; Jiao, J. B. ; Jiao, Z. ; Jin, D. P. ; Jin, S. ; Johansson, T. ; Julin, A. ; Kalantar-Nayestanaki, N. ; Kang, X. L. ; Kang, X. S. ; Kavatsyuk, M. ; Ke, B. C. ; Kiese, P. ; Kliemt, R. ; Kloss, B. ; Kolcu, O. B. ; Kopf, B. ; Kornicer, M. ; Kuehn, W. ; Kupsc, A. ; Lange, J. S. ; Lara, M. ; Larin, P. ; Leng, C. ; Li, C. ; Li, C. H. ; Li, C. ; Li, D. M. ; Li, F. ; Li, G. ; Li, H. B. ; Li, J. C. ; Li, J. ; Li, K. ; Li, K. ; Li, L. ; Li, P. R. ; Li, T. ; Li, W. D. ; Li, W. G. ; Li, X. L. ; Li, X. M. ; Li, X. N. ; Li, X. Q. ; Li, Z. B. ; Liang, H. ; Liang, Y. F. ; Liang, Y. T. ; Liao, G. R. ; Lin, D. X. ; Liu, B. J. ; Liu, C. X. ; Liu, F. H. ; Liu, F. ; Liu, F. ; Liu, H. B. ; Liu, H. H. ; Liu, H. H. ; Liu, H. M. ; Liu, J. ; Liu, J. B. ; Liu, J. P. ; Liu, J. Y. ; Liu, K. ; Liu, K. Y. ; Liu, L. D. ; Liu, P. L. ; Liu, Q. ; Liu, S. B. ; Liu, X. ; Liu, X. X. ; Liu, Y. B. ; Liu, Z. A. ; Liu, Z. ; Liu, Z. ; Loehner, H. ; Lou, X. C. ; Lu, H. J. ; Lu, J. G. ; Lu, R. Q. ; Lu, Y. ; Lu, Y. P. ; Luo, C. L. ; Luo, M. X. ; Luo, T. ; Luo, X. L. ; Lv, M. ; Lyu, X. R. ; Ma, F. C. ; Ma, H. L. ; Ma, L. L. ; Ma, Q. M. ; Ma, T. ; Ma, X. N. ; Ma, X. Y. ; Maas, F. E. ; Maggiora, M. ; Mao, Y. J. ; Mao, Z. P. ; Marcello, S. ; Messchendorp, J. G. ; Min, J. ; Min, T. J. ; Mitchell, R. E. ; Mo, X. H. ; Mo, Y. J. ; Morales, C. M. ; Moriya, K. ; Muchnoi, N. Y. ; Muramatsu, H. ; Nefedov, Y. ; Nerling, F. ; Nikolaev, I. B. ; Ning, Z. ; Nisar, S. ; Niu, S. L. ; Niu, X. Y. ; Olsen, S. L. ; Ouyang, Q. ; Pacetti, S. ; Patteri, P. ; Pelizaeus, M. ; Peng, H. P. ; Peters, K.GSI* ; Pettersson, J. ; Ping, J. L. ; Ping, R. G. ; Poling, R. ; Prasad, V. ; Pu, Y. N. ; Qi, M. ; Qian, S. ; Qiao, C. F. ; Qin, L. Q. ; Qin, N. ; Qin, X. S. ; Qin, Y. ; Qin, Z. H. ; Qiu, J. F. ; Rashid, K. H. ; Redmer, C. F. ; Ren, H. L. ; Ripka, M. ; Rong, G. ; Rosner, C. ; Ruan, X. D. ; Santoro, V. ; Sarantsev, A. ; Savrié, M. ; Schoenning, K. ; Schumann, S. ; Shan, W. ; Shao, M. ; Shen, C. P. ; Shen, P. X. ; Shen, X. Y. ; Sheng, H. Y. ; Song, W. M. ; Song, X. Y. ; Sosio, S. ; Spataro, S. ; Sun, G. X. ; Sun, J. F. ; Sun, S. S. ; Sun, Y. J. ; Sun, Y. Z. ; Sun, Z. J. ; Sun, Z. T. ; Tang, C. J. ; Tang, X. ; Tapan, I. ; Thorndike, E. H. ; Tiemens, M. ; Ullrich, M. ; Uman, I. ; Varner, G. S. ; Wang, B. ; Wang, B. L. ; Wang, D. ; Wang, D. Y. ; Wang, K. ; Wang, L. L. ; Wang, L. S. ; Wang, M. ; Wang, P. ; Wang, P. L. ; Wang, S. G. ; Wang, W. ; Wang, X. F. ; Wang, Y. D. ; Wang, Y. F. ; Wang, Y. Q. ; Wang, Z. ; Wang, Z. G. ; Wang, Z. H. ; Wang, Z. Y. ; Weber, T. ; Wei, D. H. ; Wei, J. B. ; Weidenkaff, P. ; Wen, S. P. ; Wiedner, U. ; Wolke, M. ; Wu, L. H. ; Wu, Z. ; Xia, L. G. ; Xia, Y. ; Xiao, D. ; Xiao, H. ; Xiao, Z. J. ; Xie, Y. G. ; Xiu, Q. L. ; Xu, G. F. ; Xu, L. ; Xu, Q. J. ; Xu, Q. N. ; Xu, X. P. ; Yan, L. ; Yan, W. B. ; Yan, W. C. ; Yan, Y. H. ; Yang, H. J. ; Yang, H. X. ; Yang, L. ; Yang, Y. ; Yang, Y. X. ; Ye, H. ; Ye, M. ; Ye, M. H. ; Yin, J. H. ; Yu, B. X. ; Yu, C. X. ; Yu, H. W. ; Yu, J. S. ; Yuan, C. Z. ; Yuan, W. L. ; Yuan, Y. ; Yuncu, A. ; Zafar, A. A. ; Zallo, A. ; Zeng, Y. ; Zhang, B. X. ; Zhang, B. Y. ; Zhang, C. ; Zhang, C. C. ; Zhang, D. H. ; Zhang, H. H. ; Zhang, H. Y. ; Zhang, J. J. ; Zhang, J. L. ; Zhang, J. Q. ; Zhang, J. W. ; Zhang, J. Y. ; Zhang, J. Z. ; Zhang, K. ; Zhang, L. ; Zhang, S. H. ; Zhang, X. Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. N. ; Zhang, Y. H. ; Zhang, Y. T. ; Zhang, Y. ; Zhang, Z. H. ; Zhang, Z. P. ; Zhang, Z. Y. ; Zhao, G. ; Zhao, J. W. ; Zhao, J. Y. ; Zhao, J. Z. ; Zhao, L. ; Zhao, L. ; Zhao, M. G. ; Zhao, Q. ; Zhao, Q. W. ; Zhao, S. J. ; Zhao, T. C. ; Zhao, Y. B. ; Zhao, Z. G. ; Zhemchugov, A. ; Zheng, B. ; Zheng, J. P. ; Zheng, W. J. ; Zheng, Y. H. ; Zhong, B. ; Zhou, L. ; Zhou, L. ; Zhou, X. ; Zhou, X. K. ; Zhou, X. R. ; Zhou, X. Y. ; Zhu, K. ; Zhu, K. J. ; Zhu, S. ; Zhu, X. L. ; Zhu, Y. C. ; Zhu, Y. S. ; Zhu, Z. A. ; Zhuang, J. ; Zotti, L. ; Zou, B. S. ; Zou, J. H. ; BESIII Collaboration (Collaboration author)

2017
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 774, 252 - 257 (2017) [10.1016/j.physletb.2017.09.067]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1016/j.physletb.2017.09.067 doi:10.15120/GSI-2018-00052

Abstract: Using a data set of 2.93 fb$^{-1}$ taken at a center-of-mass energy $\sqrt{s}$ = 3.773 GeV with the BESIII detector at the BEPCII collider, we perform a search for an extra U(1) gauge boson, also denoted as a dark photon. We examine the initial state radiation reactions $e^+e^-\rightarrow e^+e^-\gamma_{\rm ISR}$ and $e^+e^-\rightarrow \mu^+\mu^-\gamma_{\rm ISR}$ for this search, where the dark photon would appear as an enhancement in the invariant mass distribution of the leptonic pairs. We observe no obvious enhancement in the mass range between 1.5 and 3.4 GeV/$c^{2}$ and set a 90% confidence level upper limit on the mixing strength of the dark photon and the Standard Model photon. We obtain a competitive limit in the tested mass range.

Classification:

ddc:530

Note: Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Funded bySCOAP3.

Contributing Institute(s):

Research Program(s):

Appears in the scientific report 2017

Database coverage:
Medline