Preprint

PUBDB-2023-04828

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Search for $K^+$ decays into the $\pi^+e^+e^-e^+e^-$ final state

Cortina Gil, E. ; Minucci, E. ; Padolski, S. ; Petrov, P. ; Velghe, B. ; Bryman, D. ; Fu, J. ; Numao, T. ; Petrov, Y. ; Wong, V. W. S. ; Husek, T. ; Kampf, K. ; Zamkovsky, M. ; Jerhot, J. ; Aliberti, R. ; Khoriauli, G. ; Kunze, J. ; Lomidze, D. ; Marchevski, R. ; Peruzzo, L. ; Vormstein, M. ; Wanke, R. ; Cotta Ramusino, A. ; Dalpiaz, P. ; Fiorini, M. ; Gamberini, E. ; Gianoli, A. ; Neri, I. ; Norton, A. ; Petrucci, F. ; Wahl, H. ; Bizzeti, A. ; Bucci, F. ; Iacopini, E. ; Latino, G. ; Lenti, M. ; Parenti, A. ; Volpe, R. ; Antonelli, A. ; Gonnella, F. ; Lamanna, G. ; Lanfranchi, G. ; Tinti, G.Extern* ; Martellotti, S. ; Moulson, M. ; Kozhuharov, V. ; Litov, L. ; Georgiev, G. ; Raggi, M. ; Spadaro, T. ; Ambrosino, F. ; Fiorenza, R. ; Capussela, T. ; Corvino, M. ; Di Filippo, D. ; Massarotti, P. ; Mirra, M. ; Napolitano, M. ; Saracino, G. ; Anzivino, G. ; Imbergamo, E. ; Lollini, R. ; Santoni, C. ; Brizioli, F. ; Barbanera, M. ; Cenci, P. ; Checcucci, B. ; Duk, V. ; Lupi, M. ; Pepe, M. ; Piccini, M. ; Lubrano, P. ; Costantini, F. ; Doble, N. ; Giorgi, M. ; Giudici, S. ; Lari, E. ; Pinzino, J. ; Pontisso, L. ; Sozzi, M. ; Di Lella, L. ; Mannelli, I. ; Cerri, C. ; Fantechi, R. ; Pedreschi, E. ; Piandani, R. ; Spinella, F. ; Biagioni, A. ; D'Agostini, G. ; Leonardi, E. ; Lonardo, A. ; Valente, P. ; Vicini, P. ; Cretaro, P. ; Turisini, M. ; Frezza, O. ; Ammendola, R. ; Bonaiuto, V. ; De Simone, N.DESY* ; Federici, L. ; Fucci, A. ; Salamon, A. ; Sargeni, F. ; Arcidiacono, R. ; Biino, C. ; Bloch-Devaux, B. ; Boretto, M. ; Filippi, A. ; Iacobuzio, L. ; Marchetto, F. ; Menichetti, E. ; Migliore, E. ; Soldi, D. ; Engelfried, J. ; Estrada-Tristan, N. ; Bragadireanu, A. M. ; Ghinescu, S. A. ; Hutanu, O. E. ; Enik, T. ; Falaleev, V. ; Kekelidze, V. ; Korotkova, A. ; Madigozhin, D. ; Misheva, M. ; Molokanova, N. ; Movchan, S. ; Polenkevich, I. ; Potrebenikov, Y. ; Shkarovskiy, S. ; Zinchenko, A. ; Baeva, A. ; Baigarashev, D. ; Emelyanov, D. ; Fedotov, S. ; Khotyantsev, A. ; Gushchin, E. ; Kleimenova, A. ; Kudenko, Y. ; Kurochka, V. ; Medvedeva, M. ; Mefodev, A. ; Shaikhiev, A. ; Kholodenko, S. ; Kurshetsov, V. ; Obraztsov, V. ; Ostankov, A. ; Semenov, V. ; Sugonyaev, V. ; Yushchenko, O. ; Bician, L. ; Blazek, T. ; Cerny, V. ; Koval, M. ; Kucerova, Z. ; Ceccucci, A. ; Bernhard, J. ; Danielsson, H. ; Döbrich, B.DESY* ; Duval, F. ; Gatignon, L. ; Guida, R. ; Hahn, F. ; Holzer, E. B. ; Jenninger, B. ; Laycock, P.Extern* ; Lehmann Miotto, G. ; Lichard, P. ; Mapelli, A. ; Noy, M. ; Palladino, V. ; Perrin-Terrin, M. ; Ruggiero, G. ; Ryjov, V. ; Schuchmann, S. ; Venditti, S. ; Brunetti, M. B. ; Bache, T. ; Goudzovski, E. ; Henshaw, J. ; Tomczak, A. ; Lazzeroni, C. ; Fascianelli, V. ; Lurkin, N. ; Newson, F. ; Parkinson, C. ; Romano, A. ; Sergi, A. ; Sturgess, A. ; Swallow, J. ; Heath, H. ; Page, R. ; Trilov, S. ; Angelucci, B. ; Britton, D. ; Protopopescu, D. ; Graham, C. ; Jones, R. W. L. ; Dainton, J. B. ; Fry, J. R. ; Fulton, L. ; Hutchcroft, D. ; Carmignani, J. ; Massri, K. ; Maurice, E. ; Wrona, B. ; Conovaloff, A. ; Cooper, P. ; Coward, D. ; Rubin, P. D. ; Hives, Z. ; Akmete, A. T. ; Soldani, M. ; Bandiera, L. ; Mazzolari, A. ; Romagnoni, M. ; Sytov, A. ; Panichi, I. ; Lo Chiatto, P. ; D'Errico, M. ; Giordano, R. ; Briano Olvera, A. ; Reyes Santos, M. A. ; Boboc, P. ; Kereibay, D. ; Gorshanov, K. ; Okhotnikov, A. ; Sadovskiy, A. ; Sanders, J. ; Kenworthy, C. ; De Martino, B. ; Rosa, I. ; Ceoletta, M. ; NA62 Collaboration (Collaboration author)

2023

This record in other databases:  

Please use a persistent id in citations: doi:10.3204/PUBDB-2023-04828

Report No.: CERN-EP-2023-133; arXiv:2307.04579

Abstract: The first search for ultra-rare $K^+$ decays into the $\pi^+e^+e^-e^+e^-$ final state is reported, using a dataset collected by the NA62 experiment at CERN in 2017-2018. An upper limit of $1.4\times 10^{-8}$ at 90% CL is obtained for the branching ratio of the $K^+\to\pi^+e^+e^-e^+e^-$ decay, predicted in the Standard Model to be $(7.2\pm0.7)\times 10^{-11}$. Upper limits at 90% CL are obtained at the level of $10^{-9}$ for the branching ratios of two prompt decay chains involving pair-production of hidden-sector mediators: $K^+\to\pi^+aa$, $a\to e^+e^-$ and $K^+\to\pi^+S$, $S\to A^\prime A^\prime$, $A^\prime\to e^+e^-$. The QCD axion is excluded as a possible explanation of the '17 MeV anomaly'.

Keyword(s): K+: secondary beam ; K+: semileptonic decay ; K+: rare decay ; quantum chromodynamics: axion ; K+: branching ratio ; branching ratio: upper limit ; new particle ; neutral particle: pair production ; CERN Lab ; mediation ; NA62 ; CERN SPS ; anomaly ; photon: hidden sector ; experimental results ; K+ --> pi+ 2electron 2positron

Note: Version to be submitted to Physics Letters B

---

Contributing Institute(s):

1. Elektronik (Z_EL)

Research Program(s):

1. 613 - Matter and Radiation from the Universe (POF4-613) (POF4-613)

Experiment(s):

1. No specific instrument

Appears in the scientific report 2023

---

Database coverage:
;

---