Test of light-lepton universality in τ decays with the Belle II experiment

Test of light-lepton universality in τ decays with the Belle II experiment

Abstract We present a measurement of the ratio R μ = B τ − → μ − ν ¯ μ ν τ / B τ − → e − ν ¯ e ν τ $$ {R}_{\mu }=\mathcal{B}\left({\tau}^{-}\to {\mu}^{-}{\overline{\nu}}_{\mu }{\nu}_{\tau}\right)/\mathcal{B}\left({\tau}^{-}\to {e}^{-}{\overline{\nu}}_e{\nu}_{\tau}\right) $$ of branching fractions B...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: The Belle II collaboration, I. Adachi, K. Adamczyk, L. Aggarwal, H. Aihara, N. Akopov, A. Aloisio, N. Anh Ky, D. M. Asner, H. Atmacan, V. Aushev, M. Aversano, R. Ayad, V. Babu, H. Bae, S. Bahinipati, P. Bambade, Sw. Banerjee, S. Bansal, M. Barrett, J. Baudot, A. Baur, A. Beaubien, F. Becherer, J. Becker, J. V. Bennett, F. U. Bernlochner, V. Bertacchi, M. Bertemes, E. Bertholet, M. Bessner, S. Bettarini, F. Bianchi, L. Bierwirth, T. Bilka, S. Bilokin, D. Biswas, A. Bobrov, D. Bodrov, A. Bolz, J. Borah, A. Boschetti, A. Bozek, M. Bračko, P. Branchini, T. E. Browder, A. Budano, S. Bussino, M. Campajola, L. Cao, G. Casarosa, C. Cecchi, J. Cerasoli, M.-C. Chang, P. Chang, R. Cheaib, P. Cheema, B. G. Cheon, K. Chilikin, K. Chirapatpimol, H.-E. Cho, K. Cho, S.-J. Cho, S.-K. Choi, S. Choudhury, L. Corona, J. X. Cui, S. Das, F. Dattola, E. De La Cruz-Burelo, S. A. De La Motte, G. de Marino, G. De Nardo, M. De Nuccio, G. De Pietro, R. de Sangro, M. Destefanis, S. Dey, R. Dhamija, A. Di Canto, F. Di Capua, J. Dingfelder, Z. Doležal, I. Domínguez Jiménez, T. V. Dong, M. Dorigo, D. Dorner, K. Dort, D. Dossett, S. Dreyer, S. Dubey, K. Dugic, G. Dujany, P. Ecker, M. Eliachevitch, D. Epifanov, P. Feichtinger, T. Ferber, D. Ferlewicz, T. Fillinger, C. Finck, G. Finocchiaro, A. Fodor, F. Forti, A. Frey, B. G. Fulsom, A. Gabrielli, E. Ganiev, M. Garcia-Hernandez, G. Gaudino, V. Gaur, A. Gaz, A. Gellrich, G. Ghevondyan, D. Ghosh, H. Ghumaryan, G. Giakoustidis, R. Giordano, A. Giri, A. Glazov, B. Gobbo, R. Godang, O. Gogota, P. Goldenzweig, W. Gradl, T. Grammatico, S. Granderath, E. Graziani, D. Greenwald, Z. Gruberová, T. Gu, Y. Guan, K. Gudkova, Y. Han, T. Hara, K. Hayasaka, H. Hayashii, S. Hazra, C. Hearty, M. T. Hedges, A. Heidelbach, I. Heredia de la Cruz, M. Hernández Villanueva, T. Higuchi, M. Hoek, M. Hohmann, P. Horak, C.-L. Hsu, T. Humair, T. Iijima, K. Inami, G. Inguglia, N. Ipsita, A. Ishikawa, R. Itoh, M. Iwasaki, W. W. Jacobs, D. E. Jaffe, E.-J. Jang, Q. P. Ji, S. Jia, Y. Jin, H. Junkerkalefeld, M. Kaleta, D. Kalita, A. B. Kaliyar, J. Kandra, S. Kang, G. Karyan, T. Kawasaki, F. Keil, C. Kiesling, C.-H. Kim, D. Y. Kim, K.-H. Kim, Y.-K. Kim, H. Kindo, K. Kinoshita, P. Kodyš, T. Koga, S. Kohani, K. Kojima, T. Konno, A. Korobov, S. Korpar, E. Kovalenko, R. Kowalewski, T. M. G. Kraetzschmar, P. Križan, P. Krokovny, T. Kuhr, Y. Kulii, J. Kumar, M. Kumar, K. Kumara, T. Kunigo, A. Kuzmin, Y.-J. Kwon, S. Lacaprara, Y.-T. Lai, K. Lalwani, T. Lam, L. Lanceri, J. S. Lange, M. Laurenza, K. Lautenbach, R. Leboucher, F. R. Le Diberder, M. J. Lee, P. Leo, C. Lemettais, D. Levit, P. M. Lewis, C. Li, L. K. Li, S. X. Li, Y. Li, Y. B. Li, J. Libby, Z. Liptak, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liu, D. Liventsev, S. Longo, T. Lueck, C. Lyu, Y. Ma, M. Maggiora, S. P. Maharana, R. Maiti, S. Maity, G. Mancinelli, R. Manfredi, E. Manoni, M. Mantovano, D. Marcantonio, S. Marcello, C. Marinas, C. Martellini, A. Martini, T. Martinov, L. Massaccesi, M. Masuda, K. Matsuoka, D. Matvienko, S. K. Maurya, J. A. McKenna, R. Mehta, F. Meier, M. Merola, F. Metzner, C. Miller, M. Mirra, S. Mitra, K. Miyabayashi, H. Miyake, R. Mizuk, G. B. Mohanty, S. Mondal, S. Moneta, H.-G. Moser, M. Mrvar, R. Mussa, I. Nakamura, K. R. Nakamura, M. Nakao, H. Nakazawa, Y. Nakazawa, A. Narimani Charan, M. Naruki, D. Narwal, Z. Natkaniec, A. Natochii, L. Nayak, M. Nayak, G. Nazaryan, M. Neu, C. Niebuhr, J. Ninkovic, S. Nishida, A. Novosel, S. Ogawa, Y. Onishchuk, H. Ono, F. Otani, P. Pakhlov, G. Pakhlova, A. Panta, S. Pardi, K. Parham, H. Park, S.-H. Park, B. Paschen, A. Passeri, S. Patra, T. K. Pedlar, R. Peschke, R. Pestotnik, M. Piccolo, L. E. Piilonen, G. Pinna Angioni, P. L. M. Podesta-Lerma, T. Podobnik, S. Pokharel, C. Praz, S. Prell, E. Prencipe, M. T. Prim, I. Prudiiev, H. Purwar, P. Rados, G. Raeuber, S. Raiz, N. Rauls, M. Reif, S. Reiter, M. Remnev, I. Ripp-Baudot, G. Rizzo, S. H. Robertson, M. Roehrken, J. M. Roney, A. Rostomyan, N. Rout, G. Russo, D. A. Sanders, S. Sandilya, L. Santelj, Y. Sato, V. Savinov, B. Scavino, C. Schmitt, C. Schwanda, M. Schwickardi, Y. Seino, A. Selce, K. Senyo, J. Serrano, M. E. Sevior, C. Sfienti, W. Shan, X. D. Shi, T. Shillington, J.-G. Shiu, D. Shtol, B. Shwartz, A. Sibidanov, F. Simon, J. B. Singh, J. Skorupa, R. J. Sobie, M. Sobotzik, A. Soffer, A. Sokolov, E. Solovieva, S. Spataro, B. Spruck, M. Starič, P. Stavroulakis, S. Stefkova, R. Stroili, Y. Sue, M. Sumihama, K. Sumisawa, W. Sutcliffe, N. Suwonjandee, H. Svidras, M. Takahashi, M. Takizawa, U. Tamponi, S. Tanaka, K. Tanida, F. Tenchini, A. Thaller, O. Tittel, R. Tiwary, D. Tonelli, E. Torassa, K. Trabelsi, I. Tsaklidis, M. Uchida, I. Ueda, T. Uglov, K. Unger, Y. Unno, K. Uno, S. Uno, P. Urquijo, Y. Ushiroda, S. E. Vahsen, R. van Tonder, K. E. Varvell, M. Veronesi, A. Vinokurova, V. S. Vismaya, L. Vitale, V. Vobbilisetti, R. Volpe, B. Wach, M. Wakai, S. Wallner, E. Wang, M.-Z. Wang, X. L. Wang, Z. Wang, A. Warburton, M. Watanabe, S. Watanuki, C. Wessel, E. Won, X. P. Xu, B. D. Yabsley, S. Yamada, W. Yan, S. B. Yang, J. Yelton, J. H. Yin, K. Yoshihara, C. Z. Yuan, Y. Yusa, L. Zani, F. Zeng, B. Zhang, Y. Zhang, V. Zhilich, Q. D. Zhou, X. Y. Zhou, V. I. Zhukova, R. Žlebčík
Format: Article
Language:English
Published: SpringerOpen 2024-08-01
Series:Journal of High Energy Physics
Subjects:
e +-e − Experiments
Tau Physics
Online Access:https://doi.org/10.1007/JHEP08(2024)205
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Description
Summary:Abstract We present a measurement of the ratio R μ = B τ − → μ − ν ¯ μ ν τ / B τ − → e − ν ¯ e ν τ $$ {R}_{\mu }=\mathcal{B}\left({\tau}^{-}\to {\mu}^{-}{\overline{\nu}}_{\mu }{\nu}_{\tau}\right)/\mathcal{B}\left({\tau}^{-}\to {e}^{-}{\overline{\nu}}_e{\nu}_{\tau}\right) $$ of branching fractions B $$ \mathcal{B} $$ of the τ lepton decaying to muons or electrons using data collected with the Belle II detector at the SuperKEKB e + e − collider. The sample has an integrated luminosity of 362 ± 2 fb −1 at a centre-of-mass energy of 10.58 GeV. Using an optimised event selection, a binned maximum likelihood fit is performed using the momentum spectra of the electron and muon candidates. The result, R μ = 0.9675 ± 0.0007 ± 0.0036, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic, is the most precise to date. It provides a stringent test of the light-lepton universality, translating to a ratio of the couplings of the muon and electron to the W boson in τ decays of 0.9974 ± 0.0019, in agreement with the standard model expectation of unity.
ISSN:1029-8479

Similar Items