Saved in:
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Preprint |
| Published: |
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://arxiv.org/abs/2507.01249 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1866914262059843584 |
|---|---|
| author | Belle Collaborations, Belle II : Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Ahn, Y. Aihara, H. Akopov, N. Alghamdi, S. Alhakami, M. Aloisio, A. Althubiti, N. Amos, K. Angelsmark, M. Ky, N. Anh Antonioli, C. Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, T. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Bae, H. Baghel, N. K. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Barrett, M. Bartl, 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. Bhuyan, B. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bondar, A. Bonvicini, G. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campagna, Q. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Chang, M. -C. Cheema, P. Chen, L. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chin, J. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Consigny, I. Corona, L. Cui, J. X. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dey, S. Di Canto, A. Dingfelder, J. Doležal, Z. Jiménez, I. Domínguez Dong, T. V. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Eppelt, J. Farkas, R. Feichtinger, P. Ferber, T. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Frey, A. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Gale, A. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Gaudino, G. Gaur, V. Gautam, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Gironell, P. Gironella Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Graziani, E. Greenwald, D. Gruberová, Z. Guan, Y. Gudkova, K. Haide, I. Han, Y. Hara, T. Hayasaka, K. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Hedges, M. T. Heine, G. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Hoppe, R. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jang, E. -J. Ji, Q. P. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kandra, J. Kang, K. H. Karyan, G. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Khan, M. Kiesling, C. Kim, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, J. -Y. Kim, K. -H. Kim, Y. J. Kim, Y. -K. Kindo, H. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, D. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lacaprara, S. Lalwani, K. Lam, T. Lange, J. S. Lau, T. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Lemettais, C. Leo, P. Lewis, P. M. Li, C. Li, H. -J. Li, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Liao, Y. P. Libby, J. Lin, J. Lin, S. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Ma, Y. Madaan, C. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martens, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Matvienko, D. Maurya, S. K. Maushart, M. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Meleshko, D. Merola, M. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Miyake, H. Mizuk, R. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. de Carvalho, A. L. Moreira Moser, H. -G. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, M. Neu, M. Niiyama, M. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Pakhlova, G. Pardi, S. Parham, K. Park, H. Park, J. Park, K. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Patra, S. Paul, S. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podesta-Lerma, P. L. M. Podobnik, T. Pokharel, S. Prakash, A. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Privalov, S. Purwar, H. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Ravindran, K. Rehman, J. U. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Reuter, L. Herrmann, D. Ricalde Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Robertson, S. H. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Salutari, L. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Savinov, V. Scavino, B. Schmitz, J. Schneider, S. Schnell, G. Schnepf, M. Schwanda, C. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, G. Shen, C. P. Shi, X. D. Shillington, T. Shimasaki, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, 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. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tenchini, F. Testa, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Torassa, E. Trabelsi, K. Trantou, F. F. Tsaklidis, I. 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. Vossen, A. Waheed, E. Wakai, M. Wallner, S. Wang, M. -Z. Warburton, A. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yan, W. C. Yang, S. B. Yelton, J. Yi, K. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yuan, C. Z. Yuan, J. Zani, L. Zeng, F. Zeyrek, M. Zhang, B. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhu, L. Žlebčík, R. |
| author_facet | Belle Collaborations, Belle II : Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Ahn, Y. Aihara, H. Akopov, N. Alghamdi, S. Alhakami, M. Aloisio, A. Althubiti, N. Amos, K. Angelsmark, M. Ky, N. Anh Antonioli, C. Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, T. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Bae, H. Baghel, N. K. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Barrett, M. Bartl, 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. Bhuyan, B. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bondar, A. Bonvicini, G. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campagna, Q. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Chang, M. -C. Cheema, P. Chen, L. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chin, J. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Consigny, I. Corona, L. Cui, J. X. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dey, S. Di Canto, A. Dingfelder, J. Doležal, Z. Jiménez, I. Domínguez Dong, T. V. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Eppelt, J. Farkas, R. Feichtinger, P. Ferber, T. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Frey, A. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Gale, A. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Gaudino, G. Gaur, V. Gautam, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Gironell, P. Gironella Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Graziani, E. Greenwald, D. Gruberová, Z. Guan, Y. Gudkova, K. Haide, I. Han, Y. Hara, T. Hayasaka, K. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Hedges, M. T. Heine, G. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Hoppe, R. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jang, E. -J. Ji, Q. P. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kandra, J. Kang, K. H. Karyan, G. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Khan, M. Kiesling, C. Kim, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, J. -Y. Kim, K. -H. Kim, Y. J. Kim, Y. -K. Kindo, H. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, D. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lacaprara, S. Lalwani, K. Lam, T. Lange, J. S. Lau, T. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Lemettais, C. Leo, P. Lewis, P. M. Li, C. Li, H. -J. Li, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Liao, Y. P. Libby, J. Lin, J. Lin, S. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Ma, Y. Madaan, C. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martens, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Matvienko, D. Maurya, S. K. Maushart, M. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Meleshko, D. Merola, M. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Miyake, H. Mizuk, R. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. de Carvalho, A. L. Moreira Moser, H. -G. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, M. Neu, M. Niiyama, M. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Pakhlova, G. Pardi, S. Parham, K. Park, H. Park, J. Park, K. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Patra, S. Paul, S. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podesta-Lerma, P. L. M. Podobnik, T. Pokharel, S. Prakash, A. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Privalov, S. Purwar, H. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Ravindran, K. Rehman, J. U. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Reuter, L. Herrmann, D. Ricalde Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Robertson, S. H. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Salutari, L. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Savinov, V. Scavino, B. Schmitz, J. Schneider, S. Schnell, G. Schnepf, M. Schwanda, C. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, G. Shen, C. P. Shi, X. D. Shillington, T. Shimasaki, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, 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. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tenchini, F. Testa, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Torassa, E. Trabelsi, K. Trantou, F. F. Tsaklidis, I. 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. Vossen, A. Waheed, E. Wakai, M. Wallner, S. Wang, M. -Z. Warburton, A. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yan, W. C. Yang, S. B. Yelton, J. Yi, K. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yuan, C. Z. Yuan, J. Zani, L. Zeng, F. Zeyrek, M. Zhang, B. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhu, L. Žlebčík, R. |
| contents | We report a search for an axion-like particle $a$ in $B\rightarrow K^{(*)} a (\rightarrowγγ)$ decays using data collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric energy electron-positron collider. The search is based on a $711 \mathrm{fb^{-1}}$ data sample collected at the $Υ4S$ resonance energy, corresponding to a sample of $772\times10^6$ $Υ4S$ events. In this study, we search for the decay of the axion-like particle into a pair of photons, $a \rightarrow γγ$. We scan the two-photon invariant mass in the range $0.16\ \mathrm{GeV/}c^2-4.50\ \mathrm{GeV}/c^2$ for the $K$ modes and $0.16\ \mathrm{GeV/}c^2-4.20\ \mathrm{GeV}/c^2$ for the $K^{*}$ modes. No significant signal is observed in any of the modes, and 90\% confidence level upper limits are established on the coupling to the $W$ boson, $g_aW$, as a function of $a$ mass. The limits range from $3 \times 10^{-6} \mathrm{GeV}^{-1}$ to $3 \times 10^{-5} \mathrm{GeV}^{-1}$, improving the current constraints on $g_aW$ by a factor of two over the most stringent previous experimental results. |
| format | Preprint |
| id |
arxiv_https___arxiv_org_abs_2507_01249 |
| institution | arXiv |
| publishDate | 2025 |
| record_format | arxiv |
| spellingShingle | Search for an Axion-Like Particle in $B\rightarrow K^{(*)} a (\rightarrowγγ)$ Decays at Belle Belle Collaborations, Belle II : Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Ahn, Y. Aihara, H. Akopov, N. Alghamdi, S. Alhakami, M. Aloisio, A. Althubiti, N. Amos, K. Angelsmark, M. Ky, N. Anh Antonioli, C. Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, T. Aushev, V. Aversano, M. Ayad, R. Babu, V. Bae, H. Baghel, N. K. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Barrett, M. Bartl, 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. Bhuyan, B. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bondar, A. Bonvicini, G. Borah, J. Boschetti, A. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campagna, Q. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Chang, M. -C. Cheema, P. Chen, L. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chin, J. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Consigny, I. Corona, L. Cui, J. X. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dey, S. Di Canto, A. Dingfelder, J. Doležal, Z. Jiménez, I. Domínguez Dong, T. V. Dugic, K. Dujany, G. Ecker, P. Eppelt, J. Farkas, R. Feichtinger, P. Ferber, T. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Frey, A. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Gale, A. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Gaudino, G. Gaur, V. Gautam, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Gironell, P. Gironella Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Graziani, E. Greenwald, D. Gruberová, Z. Guan, Y. Gudkova, K. Haide, I. Han, Y. Hara, T. Hayasaka, K. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Hedges, M. T. Heine, G. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Higuchi, T. Hoek, M. Hohmann, M. Hoppe, R. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jang, E. -J. Ji, Q. P. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kandra, J. Kang, K. H. Karyan, G. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Khan, M. Kiesling, C. Kim, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, J. -Y. Kim, K. -H. Kim, Y. J. Kim, Y. -K. Kindo, H. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Križan, P. Krokovny, P. Kuhr, T. Kulii, Y. Kumar, D. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lacaprara, S. Lalwani, K. Lam, T. Lange, J. S. Lau, T. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Lee, M. J. Lemettais, C. Leo, P. Lewis, P. M. Li, C. Li, H. -J. Li, L. K. Li, Q. M. Li, W. Z. Li, Y. Li, Y. B. Liao, Y. P. Libby, J. Lin, J. Lin, S. Liu, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Ma, Y. Madaan, C. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martellini, C. Martens, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Matvienko, D. Maurya, S. K. Maushart, M. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Meleshko, D. Merola, M. Miller, C. Mirra, M. Mitra, S. Miyabayashi, K. Miyake, H. Mizuk, R. Mohanty, G. B. Mondal, S. Moneta, S. de Carvalho, A. L. Moreira Moser, H. -G. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, M. Neu, M. Niiyama, M. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Pakhlova, G. Pardi, S. Parham, K. Park, H. Park, J. Park, K. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Patra, S. Paul, S. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podesta-Lerma, P. L. M. Podobnik, T. Pokharel, S. Prakash, A. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Privalov, S. Purwar, H. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Ravindran, K. Rehman, J. U. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Reuter, L. Herrmann, D. Ricalde Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Robertson, S. H. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Salutari, L. Sanders, D. A. Sandilya, S. Santelj, L. Savinov, V. Scavino, B. Schmitz, J. Schneider, S. Schnell, G. Schnepf, M. Schwanda, C. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, G. Shen, C. P. Shi, X. D. Shillington, T. Shimasaki, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, 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. Suwonjandee, N. Svidras, H. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tenchini, F. Testa, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Torassa, E. Trabelsi, K. Trantou, F. F. Tsaklidis, I. 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. Vossen, A. Waheed, E. Wakai, M. Wallner, S. Wang, M. -Z. Warburton, A. Watanuki, S. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yan, W. C. Yang, S. B. Yelton, J. Yi, K. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yuan, C. Z. Yuan, J. Zani, L. Zeng, F. Zeyrek, M. Zhang, B. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhu, L. Žlebčík, R. High Energy Physics - Experiment We report a search for an axion-like particle $a$ in $B\rightarrow K^{(*)} a (\rightarrowγγ)$ decays using data collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric energy electron-positron collider. The search is based on a $711 \mathrm{fb^{-1}}$ data sample collected at the $Υ4S$ resonance energy, corresponding to a sample of $772\times10^6$ $Υ4S$ events. In this study, we search for the decay of the axion-like particle into a pair of photons, $a \rightarrow γγ$. We scan the two-photon invariant mass in the range $0.16\ \mathrm{GeV/}c^2-4.50\ \mathrm{GeV}/c^2$ for the $K$ modes and $0.16\ \mathrm{GeV/}c^2-4.20\ \mathrm{GeV}/c^2$ for the $K^{*}$ modes. No significant signal is observed in any of the modes, and 90\% confidence level upper limits are established on the coupling to the $W$ boson, $g_aW$, as a function of $a$ mass. The limits range from $3 \times 10^{-6} \mathrm{GeV}^{-1}$ to $3 \times 10^{-5} \mathrm{GeV}^{-1}$, improving the current constraints on $g_aW$ by a factor of two over the most stringent previous experimental results. |
| title | Search for an Axion-Like Particle in $B\rightarrow K^{(*)} a (\rightarrowγγ)$ Decays at Belle |
| topic | High Energy Physics - Experiment |
| url | https://arxiv.org/abs/2507.01249 |