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Inelastic dark matter models that have two dark matter particles and a massive dark photon can reproduce the observed relic dark matter density without violating cosmological limits. The mass splitting between the two dark matter particles χ1 and χ2, with m(χ2)>m(χ1), is induced by a dark Higgs field and a corresponding dark Higgs boson h′. We present a search for dark matter in events with two vertices, at least one of which must be displaced from the interaction region, and missing energy. Using a 365 fb-1 data sample collected at Belle II, which operates at the SuperKEKB e+e- collider, we observe no evidence for a signal. We set upper limits on the product of the production cross section σ(e+e-→h′χ1χ2), and the product of branching fractions B(χ2→χ1e+e-)×B(h′→x+x-), where x+x- indicates μ+μ-,π+π-, or K+K-, as functions of h′ mass and lifetime at the level of 10-1 fb. We set model-dependent upper limits on the dark Higgs mixing angle at the level of 10-5 and on the dark photon kinetic mixing parameter at the level of 10-3. This is the first search for dark Higgs bosons in association with inelastic dark matter.
Adachi, I., Aggarwal, L., Ahmed, H., Aihara, H., Akopov, N., Alghamdi, S., et al. (2025). Search for a Dark Higgs Boson Produced in Association with Inelastic Dark Matter at the Belle II Experiment. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 135(13), 131801-1-131801-10 [10.1103/37w5-glpp].
Search for a Dark Higgs Boson Produced in Association with Inelastic Dark Matter at the Belle II Experiment
Adachi I.;Aggarwal L.;Ahmed H.;Aihara H.;Akopov N.;Alghamdi S.;Alhakami M.;Aloisio A.;Althubiti N.;Amos K.;Angelsmark M.;Anh Ky N.;Antonioli C.;Asner D. M.;Atmacan H.;Aushev V.;Aversano M.;Ayad R.;Babu V.;Baghel N. K.;Bahinipati S.;Bambade P.;Banerjee S.;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.;Bolz A.;Bondar A.;Bonvicini G.;Borah J.;Boschetti A.;Bozek A.;Bracko M.;Branchini P.;Browder T. E.;Budano A.;Bussino S.;Campagna Q.;Campajola M.;Cao L.;Casarosa G.;Cecchi C.;Cerasoli J.;Chang M. -C.;Cheaib R.;Cheema P.;Chen Y. -T.;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 Marino G.;De Nardo G.;De Pietro G.;De Sangro R.;Destefanis M.;Dey S.;Di Canto A.;Di Capua F.;Dingfelder J.;DoleZal Z.;Dominguez Jimenez I.;Dong T. V.;Dong X.;Dorigo M.;Dossett D.;Dugic K.;Dujany G.;Ecker P.;Eppelt J.;Feichtinger P.;Ferber T.;Fillinger T.;Finck C.;Finocchiaro G.;Fodor A.;Forti F.;Fulsom B. G.;Gabrielli A.;Gale A.;Ganiev E.;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.;Gironella Gironell P.;Glazov A.;Gobbo B.;Godang R.;Gogota O.;Goldenzweig P.;Gradl W.;Graziani E.;Greenwald D.;Gruberova Z.;Guan Y.;Gudkova K.;Haide I.;Han Y.;Hara T.;Harris C.;Hayasaka K.;Hayashii H.;Hazra S.;Hearty C.;Hedges M. T.;Heidelbach A.;Heredia De La Cruz I.;Hernandez Villanueva M.;Higuchi T.;Hoek M.;Hohmann M.;Hoppe R.;Horak P.;Hsu C. -L.;Humair T.;Iijima T.;Inami K.;Inguglia G.;Ipsita N.;Ishikawa A.;Itoh R.;Iwasaki M.;Jackson P.;Jacobi D.;Jacobs W. W.;Jang E. -J.;Ji Q. P.;Jia S.;Jin Y.;Johnson A.;Joo K. K.;Junkerkalefeld H.;Kaliyar A. B.;Kandra J.;Kang K. H.;Karyan G.;Kawasaki T.;Keil F.;Ketter C.;Kiesling C.;Kim C. -H.;Kim D. Y.;Kim J. -Y.;Kim K. -H.;Kim Y. J.;Kim Y. -K.;Kindo H.;Kinoshita K.;Kodys P.;Koga T.;Kohani S.;Kojima K.;Korobov A.;Korpar S.;Kovalenko E.;Kowalewski R.;KriZan 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.;Lanceri L.;Lange J. S.;Lau T. S.;Laurenza M.;Leboucher R.;Le Diberder F. R.;Lee M. J.;Lemettais C.;Leo P.;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.;Luo 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.;Martini A.;Martinov T.;Massaccesi L.;Masuda M.;Matsuoka K.;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.;Moreira De Carvalho A. L.;Moser H. -G.;Mussa R.;Nakamura I.;Nakao M.;Nakazawa H.;Nakazawa Y.;Naruki M.;Natkaniec Z.;Natochii A.;Nayak M.;Nazaryan G.;Neu M.;Nishida S.;Ogawa S.;Okubo R.;Ono H.;Onuki Y.;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.;Prudiiev I.;Purwar H.;Rados P.;Raeuber G.;Raiz S.;Ravindran K.;Rehman J. U.;Reif M.;Reiter S.;Remnev M.;Reuter L.;Ricalde Herrmann D.;Ripp-Baudot I.;Rizzo G.;Robertson S. H.;Roehrken M.;Roney J. M.;Rostomyan A.;Rout N.;Salutari L.;Sanders D. A.;Sandilya S.;Santelj L.;Savinov V.;Scavino B.;Schmitz J.;Schneider S.;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.;Shwartz B.;Sibidanov A.;Simon F.;Singh J. B.;Skorupa J.;Sobie R. J.;Sobotzik M.;Soffer A.;Sokolov A.;Solovieva E.;Song W.;Spataro S.;Spruck B.;Staric M.;Stavroulakis P.;Stefkova S.;Stroili R.;Strube J.;Sue Y.;Sumihama M.;Sumisawa K.;Suwonjandee N.;Svidras H.;Takahashi M.;Takizawa M.;Tamponi U.;Tanida K.;Tenchini F.;Thaller A.;Tittel O.;Tiwary R.;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.;Vossen A.;Wakai M.;Wallner S.;Wang M. -Z.;Warburton A.;Watanabe M.;Watanuki S.;Wessel C.;Won E.;Xu X. P.;Yabsley B. D.;Yamada S.;Yan W.;Yan W. C.;Yang S. B.;Yelton J.;Yin J. H.;Yoshihara K.;Yuan J.;Zani L.;Zeng F.;Zeyrek M.;Zhang B.;Zhilich V.;Zhou J. S.;Zhou Q. D.;Zhu L.;Zlebcik R.
2025
Abstract
Inelastic dark matter models that have two dark matter particles and a massive dark photon can reproduce the observed relic dark matter density without violating cosmological limits. The mass splitting between the two dark matter particles χ1 and χ2, with m(χ2)>m(χ1), is induced by a dark Higgs field and a corresponding dark Higgs boson h′. We present a search for dark matter in events with two vertices, at least one of which must be displaced from the interaction region, and missing energy. Using a 365 fb-1 data sample collected at Belle II, which operates at the SuperKEKB e+e- collider, we observe no evidence for a signal. We set upper limits on the product of the production cross section σ(e+e-→h′χ1χ2), and the product of branching fractions B(χ2→χ1e+e-)×B(h′→x+x-), where x+x- indicates μ+μ-,π+π-, or K+K-, as functions of h′ mass and lifetime at the level of 10-1 fb. We set model-dependent upper limits on the dark Higgs mixing angle at the level of 10-5 and on the dark photon kinetic mixing parameter at the level of 10-3. This is the first search for dark Higgs bosons in association with inelastic dark matter.
Adachi, I., Aggarwal, L., Ahmed, H., Aihara, H., Akopov, N., Alghamdi, S., et al. (2025). Search for a Dark Higgs Boson Produced in Association with Inelastic Dark Matter at the Belle II Experiment. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 135(13), 131801-1-131801-10 [10.1103/37w5-glpp].
Adachi, I.; Aggarwal, L.; Ahmed, H.; Aihara, H.; Akopov, N.; Alghamdi, S.; Alhakami, M.; Aloisio, A.; Althubiti, N.; Amos, K.; Angelsmark, M.; Anh Ky,...espandi
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
