Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Test of light-lepton universality in $\tau$ decays with the Belle II experiment
Authors :
Belle II Collaboration Adachi, I. Adamczyk, K. Aggarwal, L. Aihara, H. Akopov, N. Aloisio, A. Ky, N. Anh Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Bae, H. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Barrett, M. Baudot, J. Baur, A. Beaubien, A. Becherer, F. Becker, J. Bennett, J. V. Bernlochner, F. U. Bertacchi, V. Bertemes, M. Bertholet, E. Bessner, M. Bettarini, S. Bianchi, F. Bierwirth, L. Bilka, T. Bilokin, S. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bolz, A. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Cerasoli, J. Chang, M. -C. Chang, P. Cheaib, R. Cheema, P. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Corona, L. Cui, J. X. Das, S. Dattola, F. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. de Marino, G. De Nardo, G. De Nuccio, M. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dey, S. Dhamija, R. Di Canto, A. Di Capua, F. Dingfelder, J. Doležal, Z. Jiménez, I. Domínguez Dong, T. V. Dorigo, M. Dorner, D. Dort, K. Dossett, D. Dreyer, S. Dubey, S. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Eliachevitch, M. Epifanov, D. Feichtinger, P. Ferber, T. Ferlewicz, D. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Frey, A. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Ganiev, E. Garcia-Hernandez, M. Gaudino, G. Gaur, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Glazov, A. Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Gradl, W. Grammatico, T. Granderath, S. Graziani, E. Greenwald, D. Gruberová, Z. Gu, T. Guan, Y. Gudkova, K. Han, Y. Hara, T. Hayasaka, K. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Hedges, M. T. Heidelbach, A. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Inguglia, G. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jacobs, W. W. Jaffe, D. E. Jang, E. -J. Ji, Q. P. Jia, S. Jin, Y. Junkerkalefeld, H. Kaleta, M. Kalita, D. Kaliyar, A. B. Kandra, J. Kang, S. Karyan, G. Kawasaki, T. Keil, F. Kiesling, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kindo, H. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Konno, T. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Kowalewski, R. Kraetzschmar, T. M. G. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, J. Kumar, M. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lacaprara, S. Lai, Y. -T. Lalwani, K. Lam, T. Lanceri, L. Lange, J. S. Laurenza, M. Lautenbach, K. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Leo, P. Lemettais, C. Levit, D. Lewis, P. M. Li, C. Li, L. K. Li, S. X. Li, Y. Li, Y. B. Libby, J. Liptak, Z. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Ma, Y. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Maity, S. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martini, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Matsuoka, K. Matvienko, D. Maurya, S. K. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Merola, M. Metzner, F. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Miyake, H. Mizuk, R. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. Moser, H. -G. Mrvar, M. Mussa, R. Nakamura, I. Nakamura, K. R. Nakao, M. Nakazawa, H. Nakazawa, Y. Charan, A. Narimani Naruki, M. Narwal, D. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, L. Nayak, M. Nazaryan, G. Neu, M. Niebuhr, C. Ninkovic, J. Nishida, S. Novosel, A. Ogawa, S. Onishchuk, Y. Ono, H. Otani, F. Pakhlov, P. Pakhlova, G. Panta, A. Pardi, S. Parham, K. Park, H. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Patra, S. Pedlar, T. K. Peschke, R. Pestotnik, R. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Angioni, G. Pinna Podesta-Lerma, P. L. M. Podobnik, T. Pokharel, S. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Prudiiev, I. Purwar, H. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Rauls, N. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Robertson, S. H. Roehrken, M. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Russo, G. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Sato, Y. Savinov, V. Scavino, B. Schmitt, C. Schwanda, C. Schwickardi, M. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Shi, X. D. Shillington, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Shwartz, B. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, J. Sobie, R. J. Sobotzik, M. Soffer, A. Sokolov, A. Solovieva, E. Spataro, S. Spruck, B. Starič, M. Stavroulakis, P. Stefkova, S. Stroili, R. Sue, Y. Sumihama, M. Sumisawa, K. Sutcliffe, W. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takahashi, M. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanaka, S. Tanida, K. Tenchini, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Tonelli, D. Torassa, E. Trabelsi, K. Tsaklidis, I. Uchida, M. Ueda, I. Uglov, T. Unger, K. Unno, Y. Uno, K. Uno, S. Urquijo, P. Ushiroda, Y. Vahsen, S. E. van Tonder, R. Varvell, K. E. Veronesi, M. Vinokurova, A. Vismaya, V. S. Vitale, L. Vobbilisetti, V. Volpe, R. Wach, B. Wakai, M. Wallner, S. Wang, E. Wang, M. -Z. Wang, X. L. Wang, Z. Warburton, A. Watanabe, M. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yang, S. B. Yelton, J. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yuan, C. Z. Yusa, Y. Zani, L. Zeng, F. Zhang, B. Zhang, Y. Zhilich, V. Zhou, Q. D. Zhou, X. Y. Zhukova, V. I. Žlebčík, R.
Source :
Journal of High Energy Physics 08 (2024) 205
Publication Year :
2024
Abstract
We present a measurement of the ratio $R_\mu = \mathcal{B}(\tau^-\to \mu^-\bar\nu_\mu\nu_\tau) / \mathcal{B}(\tau^-\to e^-\bar\nu_e\nu_\tau)$ of branching fractions $\mathcal{B}$ of the $\tau$ 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 $362\!\pm\!2\,\text{fb}^{-1}$ at a centre-of-mass energy of $10.58\,\text{GeV}$. Using an optimised event selection, a binned maximum likelihood fit is performed using the momentum spectra of the electron and muon candidates. The result, $R_\mu = 0.9675 \pm 0.0007 \pm 0.0036$, 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 $\tau$ decays of $0.9974 \pm 0.0019$, in agreement with the standard model expectation of unity.<br />Comment: 22 pages, 7 figures
Details
Database :
arXiv
Journal :
Journal of High Energy Physics 08 (2024) 205
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2405.14625
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1007/JHEP08(2024)205