A search for proton decay into e+/μ+ and a η meson has been performed using data from a 0.373 Mton·year exposure (6050.3 live days) of Super-Kamiokande. Compared to previous searches this work introduces an improved model of the intranuclear η interaction cross section, resulting in a factor of 2 reduction in uncertainties from this source and ∼10% increase in signal efficiency. No significant data excess was found above the expected number of atmospheric neutrino background events resulting in no indication of proton decay into either mode. Lower limits on the proton partial lifetime of 1.4×1034 years for p→e+η and 7.3×1033 years for p→μ+η at the 90% CL were set. These limits are around 1.5 times longer than our previous study and are the most stringent to date.

Search for proton decay via p→e+η and p→μ+η with a 0.37 Mton-year exposure of Super-Kamiokande / Taniuchi, N.; Abe, K.; Abe, S.; Asaoka, Y.; Bronner, C.; Harada, M.; Hayato, Y.; Hiraide, K.; Hosokawa, K.; Ieki, K.; Ikeda, M.; Kameda, J.; Kanemura, Y.; Kaneshima, R.; Kashiwagi, Y.; Kataoka, Y.; Miki, S.; Mine, S.; Miura, M.; Moriyama, S.; Nakahata, M.; Nakayama, S.; Noguchi, Y.; Pronost, G.; Okamoto, K.; Sato, K.; Sekiya, H.; Shiba, H.; Shimizu, K.; Shiozawa, M.; Sonoda, Y.; Suzuki, Y.; Takeda, A.; Takemoto, Y.; Takenaka, A.; Tanaka, H.; Watanabe, S.; Yano, T.; Kajita, T.; Okumura, K.; Tashiro, T.; Tomiya, T.; Wang, X.; Yoshida, S.; Megias, G.  D.; Fernandez, P.; Labarga, L.; Ospina, N.; Zaldivar, B.; Pointon, B.  W.; Kearns, E.; Mirabito, J.; Raaf, J.  L.; Wan, L.; Wester, T.; Bian, J.; Griskevich, N.  J.; Kropp, W.  R.; Locke, S.; Smy, M.  B.; Sobel, H.  W.; Takhistov, V.; Yankelevich, A.; Hill, J.; Jang, M.  C.; Kim, J.  Y.; Lee, S.  H.; Lim, I.  T.; Moon, D.  H.; Park, R.  G.; Yang, B.  S.; Bodur, B.; Scholberg, K.; Walter, C.  W.; Beauchêne, A.; Bernard, L.; Coffani, A.; Drapier, O.; El Hedri, S.; Giampaolo, A.; Mueller, Th.  A.; Santos, A.  D.; Paganini, P.; Rogly, R.; Nakamura, T.; Jang, J.  S.; Machado, L.  N.; Learned, J.  G.; Choi, K.; Iovine, N.; Cao, S.; Anthony, L.  H.  V.; Martin, D.; Prouse, N.  W.; Scott, M.; Sztuc, A.  A.; Uchida, Y.; Berardi, V.; Calabria, N.  F.; Catanesi, M.  G.; Radicioni, E.; Langella, A.; De Rosa, G.; Collazuol, G.; Feltre, M.; Iacob, F.; Lamoureux, M.; Mattiazzi, M.; Ludovici, L.; Gonin, M.; Périssé, L.; Quilain, B.; Fujisawa, C.; Horiuchi, S.; Kobayashi, M.; Liu, Y.  M.; Maekawa, Y.; Nishimura, Y.; Okazaki, R.; Akutsu, R.; Friend, M.; Hasegawa, T.; Ishida, T.; Kobayashi, T.; Jakkapu, M.; Matsubara, T.; Nakadaira, T.; Nakamura, K.; Oyama, Y.; Portocarrero Yrey, A.; Sakashita, K.; Sekiguchi, T.; Tsukamoto, T.; Bhuiyan, N.; Boschi, T.; Burton, G.  T.; Di Lodovico, F.; Gao, J.; Goldsack, A.; Katori, T.; Migenda, J.; Ramsden, R.  M.; Taani, M.; Xie, Z.; Zsoldos, S.; Kotsar, Y.; Ozaki, H.; Suzuki, A.  T.; Takagi, Y.; Takeuchi, Y.; Yamamoto, S.; Zhong, H.; Feng, J.; Feng, L.; Han, S.; Hu, J.  R.; Hu, Z.; Kawaue, M.; Kikawa, T.; Mori, M.; Nakaya, T.; Wendell, R.  A.; Yasutome, K.; Jenkins, S.  J.; Mccauley, N.; Mehta, P.; Tarrant, A.; Wilking, M.  J.; Fukuda, Y.; Itow, Y.; Menjo, H.; Ninomiya, K.; Yoshioka, Y.; Lagoda, J.; Mandal, M.; Mijakowski, P.; Prabhu, Y.  S.; Zalipska, J.; Jia, M.; Jiang, J.; Jung, C.  K.; Shi, W.; Yanagisawa, C.; Hino, Y.; Ishino, H.; Ito, S.; Kitagawa, H.; Koshio, Y.; Ma, W.; Nakanishi, F.; Sakai, S.; Tada, T.; Tano, T.; Ishizuka, T.; Barr, G.; Barrow, D.; Cook, L.; Samani, S.; Wark, D.; Holin, A.; Nova, F.; Jung, S.; Yang, J.  Y.; Yoo, J.; Fannon, J.  E.  P.; Kneale, L.; Malek, M.; Mcelwee, J.  M.; Stone, O.; Stowell, P.; Thiesse, M.  D.; Thompson, L.  F.; Wilson, S.  T.; Okazawa, H.; Lakshmi, S.  M.; Kim, S.  B.; Kwon, E.; Lee, M.  W.; Seo, J.  W.; Yu, I.; Ichikawa, A.  K.; Nakamura, K.  D.; Tairafune, S.; Nishijima, K.; Koshiba, M.; Eguchi, A.; Goto, S.; Iwamoto, K.; Mizuno, Y.; Muro, T.; Nakagiri, K.; Nakajima, Y.; Shima, S.; Watanabe, E.; Yokoyama, M.; de Perio, P.; Fujita, S.; Jesús-Valls, C.; Martens, K.; Marti, Ll.; Tsui, K.  M.; Vagins, M.  R.; Xia, J.; Izumiyama, S.; Kuze, M.; Matsumoto, R.; Terada, K.; Asaka, R.; Inomoto, M.; Ishitsuka, M.; Ito, H.; Kinoshita, T.; Ommura, Y.; Shigeta, N.; Shinoki, M.; Suganuma, T.; Yamauchi, K.; Yoshida, T.; Nakano, Y.; Martin, J.  F.; Tanaka, H.  A.; Towstego, T.; Gaur, R.; Gousy-Leblanc, V.; Hartz, M.; Konaka, A.; Li, X.; Chen, S.; Wu, Y.; Xu, B.  D.; Zhang, A.  Q.; Zhang, B.; Posiadala-Zezula, M.; Boyd, S.  B.; Edwards, R.; Hadley, D.; Nicholson, M.; O'Flaherty, M.; Richards, B.; Ali, A.; Jamieson, B.; Amanai, S.; Minamino, A.; Pintaudi, G.; Sano, S.; Sasaki, R.; Shibayama, R.; Shimamura, R.; Suzuki, S.; Wada, K.; Null, Null. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 110:11(2024). [10.1103/physrevd.110.112011]

Search for proton decay via p→e+η and p→μ+η with a 0.37 Mton-year exposure of Super-Kamiokande

Berardi, V.;Calabria, N.  F.;
2024

Abstract

A search for proton decay into e+/μ+ and a η meson has been performed using data from a 0.373 Mton·year exposure (6050.3 live days) of Super-Kamiokande. Compared to previous searches this work introduces an improved model of the intranuclear η interaction cross section, resulting in a factor of 2 reduction in uncertainties from this source and ∼10% increase in signal efficiency. No significant data excess was found above the expected number of atmospheric neutrino background events resulting in no indication of proton decay into either mode. Lower limits on the proton partial lifetime of 1.4×1034 years for p→e+η and 7.3×1033 years for p→μ+η at the 90% CL were set. These limits are around 1.5 times longer than our previous study and are the most stringent to date.
2024
Search for proton decay via p→e+η and p→μ+η with a 0.37 Mton-year exposure of Super-Kamiokande / Taniuchi, N.; Abe, K.; Abe, S.; Asaoka, Y.; Bronner, C.; Harada, M.; Hayato, Y.; Hiraide, K.; Hosokawa, K.; Ieki, K.; Ikeda, M.; Kameda, J.; Kanemura, Y.; Kaneshima, R.; Kashiwagi, Y.; Kataoka, Y.; Miki, S.; Mine, S.; Miura, M.; Moriyama, S.; Nakahata, M.; Nakayama, S.; Noguchi, Y.; Pronost, G.; Okamoto, K.; Sato, K.; Sekiya, H.; Shiba, H.; Shimizu, K.; Shiozawa, M.; Sonoda, Y.; Suzuki, Y.; Takeda, A.; Takemoto, Y.; Takenaka, A.; Tanaka, H.; Watanabe, S.; Yano, T.; Kajita, T.; Okumura, K.; Tashiro, T.; Tomiya, T.; Wang, X.; Yoshida, S.; Megias, G.  D.; Fernandez, P.; Labarga, L.; Ospina, N.; Zaldivar, B.; Pointon, B.  W.; Kearns, E.; Mirabito, J.; Raaf, J.  L.; Wan, L.; Wester, T.; Bian, J.; Griskevich, N.  J.; Kropp, W.  R.; Locke, S.; Smy, M.  B.; Sobel, H.  W.; Takhistov, V.; Yankelevich, A.; Hill, J.; Jang, M.  C.; Kim, J.  Y.; Lee, S.  H.; Lim, I.  T.; Moon, D.  H.; Park, R.  G.; Yang, B.  S.; Bodur, B.; Scholberg, K.; Walter, C.  W.; Beauchêne, A.; Bernard, L.; Coffani, A.; Drapier, O.; El Hedri, S.; Giampaolo, A.; Mueller, Th.  A.; Santos, A.  D.; Paganini, P.; Rogly, R.; Nakamura, T.; Jang, J.  S.; Machado, L.  N.; Learned, J.  G.; Choi, K.; Iovine, N.; Cao, S.; Anthony, L.  H.  V.; Martin, D.; Prouse, N.  W.; Scott, M.; Sztuc, A.  A.; Uchida, Y.; Berardi, V.; Calabria, N.  F.; Catanesi, M.  G.; Radicioni, E.; Langella, A.; De Rosa, G.; Collazuol, G.; Feltre, M.; Iacob, F.; Lamoureux, M.; Mattiazzi, M.; Ludovici, L.; Gonin, M.; Périssé, L.; Quilain, B.; Fujisawa, C.; Horiuchi, S.; Kobayashi, M.; Liu, Y.  M.; Maekawa, Y.; Nishimura, Y.; Okazaki, R.; Akutsu, R.; Friend, M.; Hasegawa, T.; Ishida, T.; Kobayashi, T.; Jakkapu, M.; Matsubara, T.; Nakadaira, T.; Nakamura, K.; Oyama, Y.; Portocarrero Yrey, A.; Sakashita, K.; Sekiguchi, T.; Tsukamoto, T.; Bhuiyan, N.; Boschi, T.; Burton, G.  T.; Di Lodovico, F.; Gao, J.; Goldsack, A.; Katori, T.; Migenda, J.; Ramsden, R.  M.; Taani, M.; Xie, Z.; Zsoldos, S.; Kotsar, Y.; Ozaki, H.; Suzuki, A.  T.; Takagi, Y.; Takeuchi, Y.; Yamamoto, S.; Zhong, H.; Feng, J.; Feng, L.; Han, S.; Hu, J.  R.; Hu, Z.; Kawaue, M.; Kikawa, T.; Mori, M.; Nakaya, T.; Wendell, R.  A.; Yasutome, K.; Jenkins, S.  J.; Mccauley, N.; Mehta, P.; Tarrant, A.; Wilking, M.  J.; Fukuda, Y.; Itow, Y.; Menjo, H.; Ninomiya, K.; Yoshioka, Y.; Lagoda, J.; Mandal, M.; Mijakowski, P.; Prabhu, Y.  S.; Zalipska, J.; Jia, M.; Jiang, J.; Jung, C.  K.; Shi, W.; Yanagisawa, C.; Hino, Y.; Ishino, H.; Ito, S.; Kitagawa, H.; Koshio, Y.; Ma, W.; Nakanishi, F.; Sakai, S.; Tada, T.; Tano, T.; Ishizuka, T.; Barr, G.; Barrow, D.; Cook, L.; Samani, S.; Wark, D.; Holin, A.; Nova, F.; Jung, S.; Yang, J.  Y.; Yoo, J.; Fannon, J.  E.  P.; Kneale, L.; Malek, M.; Mcelwee, J.  M.; Stone, O.; Stowell, P.; Thiesse, M.  D.; Thompson, L.  F.; Wilson, S.  T.; Okazawa, H.; Lakshmi, S.  M.; Kim, S.  B.; Kwon, E.; Lee, M.  W.; Seo, J.  W.; Yu, I.; Ichikawa, A.  K.; Nakamura, K.  D.; Tairafune, S.; Nishijima, K.; Koshiba, M.; Eguchi, A.; Goto, S.; Iwamoto, K.; Mizuno, Y.; Muro, T.; Nakagiri, K.; Nakajima, Y.; Shima, S.; Watanabe, E.; Yokoyama, M.; de Perio, P.; Fujita, S.; Jesús-Valls, C.; Martens, K.; Marti, Ll.; Tsui, K.  M.; Vagins, M.  R.; Xia, J.; Izumiyama, S.; Kuze, M.; Matsumoto, R.; Terada, K.; Asaka, R.; Inomoto, M.; Ishitsuka, M.; Ito, H.; Kinoshita, T.; Ommura, Y.; Shigeta, N.; Shinoki, M.; Suganuma, T.; Yamauchi, K.; Yoshida, T.; Nakano, Y.; Martin, J.  F.; Tanaka, H.  A.; Towstego, T.; Gaur, R.; Gousy-Leblanc, V.; Hartz, M.; Konaka, A.; Li, X.; Chen, S.; Wu, Y.; Xu, B.  D.; Zhang, A.  Q.; Zhang, B.; Posiadala-Zezula, M.; Boyd, S.  B.; Edwards, R.; Hadley, D.; Nicholson, M.; O'Flaherty, M.; Richards, B.; Ali, A.; Jamieson, B.; Amanai, S.; Minamino, A.; Pintaudi, G.; Sano, S.; Sasaki, R.; Shibayama, R.; Shimamura, R.; Suzuki, S.; Wada, K.; Null, Null. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 110:11(2024). [10.1103/physrevd.110.112011]
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11589/287020
Citazioni
  • Scopus 2
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 0
social impact