Measurement of an excess of B̄→D(*) τ-ν̄τ decays and implications for charged Higgs bosons

Lees, J.; Poireau, V.; Tisserand, V.; Grauges, E.; Palano, A.; Eigen, G.; Stugu, B.; Brown, D.; Kerth, L.; Kolomensky, Y.; Lee, M.; Lynch, G.; Koch, H.; Schroeder, T.; Hearty, C.; Mattison, T.; Mckenna, J.; So, R.; Khan, A.; Blinov, V.; Buzykaev, A.; Druzhinin, V.; Golubev, V.; Kravchenko, E.; Onuchin, A.; Serednyakov, S.; Skovpen, Y.; Solodov, E.; Todyshev, K.; Yushkov, A.; Kirkby, D.; Lankford, A.; Mandelkern, M.; Dey, B.; Gary, J.; Long, O.; Vitug, G.; Campagnari, C.; Sevilla, M. F.; Hong, T.; Kovalskyi, D.; Richman, J.; West, C.; Eisner, A.; Lockman, W.; Martinez, A.; Schumm, B.; Seiden, A.; Chao, D.; Cheng, C.; Echenard, B.; Flood, K.; Hitlin, D.; Ongmongkolkul, P.; Porter, F.; Andreassen, R.; Huard, Z.; Meadows, B.; Sokoloff, M.; Sun, L.; Bloom, P.; Ford, W.; Gaz, A.; Nauenberg, U.; Smith, J.; Wagner, S.; Ayad, R.; Toki, W.; Spaan, B.; Schubert, K.; Schwierz, R.; Bernard, D.; Verderi, M.; Playfer, S.; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Cibinetto, G.; Fioravanti, E.; Garzia, I.; Luppi, E.; Piemontese, L.; Santoro, V.; Baldini Ferroli, R.; Calcaterra, A.; Sangro, R. D.; Finocchiaro, G.; Martellotti, S.; Patteri, P.; Peruzzi, I.; Piccolo, M.; Rama, M.; Zallo, A.; Contri, R.; Guido, E.; Vetere, M. L.; Monge, M.; Passaggio, S.; Patrignani, C.; Robutti, E.; Bhuyan, B.; Prasad, V.; Morii, M.; Adametz, A.; Uwer, U.; Lacker, H.; Dauncey, P.; Mallik, U.; Chen, C.; Cochran, J.; Meyer, W.; Prell, S.; Rubin, A.; Gritsan, A.; Arnaud, N.; Davier, M.; Derkach, D.; Grosdidier, G.; Diberder, F. L.; Lutz, A.; Malaescu, B.; Roudeau, P.; Stocchi, A.; Wormser, G.; Lange, D.; Wright, D.; Coleman, J.; Fry, J.; Gabathuler, E.; Hutchcroft, D.; Payne, D.; Touramanis, C.; Bevan, A.; Lodovico, F. D.; Sacco, R.; Cowan, G.; Bougher, J.; Brown, D.; Davis, C.; Denig, A.; Fritsch, M.; Gradl, W.; Griessinger, K.; Hafner, A.; Prencipe, E.; Barlow, R.; Lafferty, G.; Behn, E.; Cenci, R.; Hamilton, B.; Jawahery, A.; Roberts, D.; Cowan, R.; Dujmic, D.; Sciolla, G.; Cheaib, R.; Patel, P.; Robertson, S.; Biassoni, P.; Neri, N.; Palombo, F.; Cremaldi, L.; Godang, R.; Sonnek, P.; Summers, D.; Nguyen, X.; Simard, M.; Taras, P.; Nardo, G. D.; Monorchio, D.; Onorato, G.; Sciacca, C.; Martinelli, M.; Raven, G.; Jessop, C.; Losecco, J.; Honscheid, K.; Kass, R.; Brau, J.; Frey, R.; Sinev, N.; Strom, D.; Torrence, E.; Feltresi, E.; Margoni, Martino; Morandin, M.; Posocco, M.; Rotondo, M.; Simi, Gabriele; Simonetto, Franco; Stroili, Roberto; Akar, S.; Ben Haim, E.; Bomben, M.; Bonneaud, G.; Briand, H.; Calderini, G.; Chauveau, J.; Leruste, P.; Marchiori, G.; Ocariz, J.; Sitt, S.; Biasini, M.; Manoni, E.; Pacetti, S.; Rossi, A.; Angelini, C.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Carpinelli, M.; Casarosa, G.; Cervelli, A.; Forti, F.; Giorgi, M.; Lusiani, A.; Oberhof, B.; Paoloni, E.; Perez, A.; Rizzo, G.; Walsh, J.; Pegna, D. L.; Olsen, J.; Smith, A.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Gaspero, M.; Gioi, L. L.; Piredda, G.; Bünger, C.; Grünberg, O.; Hartmann, T.; Leddig, T.; Voß, C.; Waldi, R.; Adye, T.; Olaiya, E.; Wilson, F.; Emery, S.; G. H., De; Vasseur, G.; Yèche, C.; Anulli, F.; Aston, D.; Bard, D.; Benitez, J.; Cartaro, C.; Convery, M.; Dorfan, J.; Dubois Felsmann, G.; Dunwoodie, W.; Ebert, M.; Field, R.; Fulsom, B.; Gabareen, A.; Graham, M.; Hast, C.; Innes, W.; Kim, P.; Kocian, M.; Leith, D.; Lewis, P.; Lindemann, D.; Lindquist, B.; Luitz, S.; Luth, V.; Lynch, H.; Macfarlane, D.; Muller, D.; Neal, H.; Nelson, S.; Perl, M.; Pulliam, T.; Ratcliff, B.; Roodman, A.; Salnikov, A.; Schindler, R.; Snyder, A.; Su, D.; Sullivan, M.; Va'Vra, J.; Wagner, A.; Wang, W.; Wisniewski, W.; Wittgen, M.; Wright, D.; Wulsin, H.; Ziegler, V.; Park, W.; Purohit, M.; White, R.; Wilson, J.; Randle Conde, A.; Sekula, S.; Bellis, M.; Burchat, P.; Miyashita, T.; Puccio, E.; Alam, M.; Ernst, J.; Gorodeisky, R.; Guttman, N.; Peimer, D.; Soffer, A.; Spanier, S.; Ritchie, J.; Ruland, A.; Schwitters, R.; Wray, B.; Izen, J.; Lou, X.; Bianchi, F.; Mori, F. D.; Filippi, A.; Gamba, D.; Zambito, S.; Lanceri, L.; Vitale, L.; Martinez Vidal, F.; Oyanguren, A.; Villanueva Perez, P.; Ahmed, H.; Albert, J.; Banerjee, S.; Bernlochner, F.; Choi, H.; King, G.; Kowalewski, R.; Lewczuk, M.; Lueck, T.; Nugent, I.; Roney, J.; Sobie, R.; Tasneem, N.; Gershon, T.; Harrison, P.; Latham, T.; Band, H.; Dasu, S.; Pan, Y.; Prepost, R.; Wu, S.

doi:10.1103/PhysRevD.88.072012

Based on the full BABAR data sample, we report improved measurements of the ratios R(D)=B(B̄→Dτ-ν̄τ)/ B(B̄→Dℓ-ν̄ℓ) and R(D*)=B(B̄→D*τ-ν̄τ)/ B(B̄→D*ℓ-ν̄ℓ), where ℓ refers to either an electron or muon. These ratios are sensitive to new physics contributions in the form of a charged Higgs boson. We measure R(D)=0.440±0.058±0.042 and R(D*)=0.332±0. 024±0.018, which exceed the standard model expectations by 2.0σ and 2.7σ, respectively. Taken together, the results disagree with these expectations at the 3.4σ level. This excess cannot be explained by a charged Higgs boson in the type II two-Higgs-doublet model. Kinematic distributions presented here exclude large portions of the more general type III two-Higgs-doublet model, but there are solutions within this model compatible with the results. © 2013 American Physical Society.