학술논문

Search for long-lived heavy neutrinos in the decays of B mesons produced in proton-proton collisions at s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV
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article
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The CMS collaborationA. HayrapetyanA. TumasyanW. AdamJ. W. AndrejkovicT. BergauerS. ChatterjeeK. DamanakisM. DragicevicP. S. HussainM. JeitlerN. KrammerA. LiD. LikoI. MikulecJ. SchieckR. SchöfbeckD. SchwarzM. SonawaneS. TemplW. WaltenbergerC.-E. WulzM. R. DarwishT. JanssenP. Van MechelenN. BreugelmansJ. D’HondtS. DansanaA. De MoorM. DelcourtF. HeyenS. LowetteI. MakarenkoD. MüllerS. TavernierM. TytgatG. P. Van OnsemS. Van PutteD. VanneromB. ClerbauxA. K. DasG. De LentdeckerH. EvardL. FavartP. GianneiosD. HohovJ. JaramilloA. KhalilzadehF. A. KhanK. LeeM. MahdavikhorramiA. MalaraS. ParedesL. ThomasM. Vanden BemdenC. Vander VeldeP. VanlaerM. De CoenD. DoburG. GokbulutY. HongJ. KnolleL. LambrechtD. MarckxG. MestdachK. Mota AmariloC. RendónA. SamalanK. SkovpenN. Van Den BosscheJ. van der LindenL. WezenbeekA. BeneckeA. BethaniG. BrunoC. CaputoJ. De Favereau De JeneretC. DelaereI. S. DonertasA. GiammancoA. O. GuzelSa. JainV. LemaitreJ. LidrychP. MastrapasquaT. T. TranS. WertzG. A. AlvesE. 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BauerB. LiJ. ZhangX. GaoZ. LinC. LuM. XiaoC. AvilaD. A. Barbosa TrujilloA. CabreraC. FlorezJ. FragaJ. A. Reyes VegaF. RamirezM. RodriguezA. A. Ruales BarbosaJ. D. Ruiz AlvarezD. GiljanovicN. GodinovicD. LelasA. SculacM. KovacA. PetkovicT. SculacP. BargassaV. BrigljevicB. K. ChitrodaD. FerencekK. JakovcicS. MishraA. StarodumovT. SusaA. AttikisK. ChristoforouA. HadjiagapiouC. LeonidouJ. MousaC. NicolaouL. PaizanosF. PtochosP. A. RazisH. RykaczewskiH. SakaA. StepennovM. FingerA. KvetonE. Carrera JarrinY. AssranS. ElgammalM. A. MahmoudY. MohammedK. EhatahtM. KadastikT. LangeS. NandanC. NielsenJ. PataM. RaidalL. TaniH. KirschenmannK. OsterbergM. VoutilainenS. BharthuarE. BrückenF. GarciaP. InkaewK. T. S. KallonenR. KinnunenT. LampénK. Lassila-PeriniS. LehtiT. LindénL. MartikainenM. MyllymäkiM. m. RantanenH. SiikonenJ. TuominiemiP. LuukkaH. PetrowM. BesanconF. CoudercM. DejardinD. DenegriJ. L. FaureF. FerriS. GanjourP. GrasG. Hamel de MonchenaultV. LohezicJ. MalclesF. OrlandiL. PortalesJ. 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HoepfnerF. IvoneA. JungM. y. LeeF. MausolfM. MerschmeyerA. MeyerS. MukherjeeD. NollF. NowotnyA. PozdnyakovY. RathW. RedjebF. RehmH. ReithlerV. SarkisoviA. SchmidtA. SharmaJ. L. SpahA. SteinF. Torres Da Silva De AraujoS. WiedenbeckS. ZaleskiC. DziwokG. FlüggeT. KressA. NowackO. PoothA. StahlT. ZiemonsA. ZotzH. Aarup PetersenM. Aldaya MartinJ. AlimenaS. AmorosoJ. BachS. BaxterM. BayatmakouH. Becerril GonzalezO. BehnkeA. BelvedereS. BhattacharyaF. BlekmanK. BorrasA. CampbellA. CardiniC. ChengF. ColombinaS. Consuegra RodríguezG. Correia SilvaM. De SilvaG. EckerlinD. EcksteinL. I. Estevez BanosO. FilatovE. GalloA. GeiserV. GuglielmiM. GuthoffA. HinzmannL. JeppeB. KaechM. KasemannC. KleinwortR. KoglerM. KommD. KrückerW. LangeD. Leyva PerniaK. LipkaW. LohmannR. MankelI.-A. Melzer-PellmannA. B. MeyerG. MilellaK. Moral FigueroaA. MussgillerL. P. NairJ. NiedzielaA. NürnbergY. OtaridD. Pérez AdánE. RankenA. RasperezaD. RastorguevJ. RübenachL. RygaardA. SaggioM. SchamS. SchnakeP. SchützeC. 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SutantawibulJ. WilsonR. BartekA. DominguezC. Huerta EscamillaA. E. SimsekR. UniyalA. M. Vargas HernandezB. BamA. Buchot PerraguinR. ChudasamaS. I. CooperC. CrovellaS. V. GleyzerE. PearsonC. U. PerezP. RumerioE. UsaiR. YiA. AkpinarC. CosbyG. De CastroZ. DemiragliC. EriceC. FangmeierE. FontanesiD. GastlerF. GolfS. JeonJ. O‘cainI. ReedJ. RohlfK. SalyerD. SperkaD. SpitzbartI. SuarezA. TsatsosA. G. ZecchinelliG. BenelliX. CoubezD. CuttsM. HadleyU. HeintzJ. M. HoganT. KwonG. LandsbergK. T. LauD. LiJ. LuoS. MondalM. NarainN. PervanS. SagirF. SimpsonM. StamenkovicN. VenkatasubramanianX. YanW. ZhangS. AbbottJ. BonillaC. BrainerdR. BreedonH. CaiM. Calderon De La Barca SanchezM. ChertokM. CitronJ. ConwayP. T. CoxR. ErbacherF. JensenO. KukralG. MocellinM. MulhearnW. WeiY. YaoF. ZhangM. BachtisR. CousinsA. DattaG. Flores AvilaJ. HauserM. IgnatenkoM. A. IqbalT. LamE. MancaA. Nunez Del PradoD. SaltzbergV. ValuevR. ClareJ. W. GaryM. GordonG. HansonW. SiS. WimpennyA. AportelaA. AroraJ. G. BransonS. CittolinS. CoopersteinD. DiazJ. DuarteL. GianniniY. GuJ. GuiangR. KansalV. KrutelyovR. LeeJ. LettsM. MasciovecchioF. MokhtarM. PieriM. QuinnanB. V. Sathia NarayananV. SharmaM. TadelE. VourliotisF. WürthweinY. XiangA. YagilA. BarzdukasL. BrennanC. CampagnariK. DownhamC. GriecoJ. IncandelaA. J. LiP. MastersonH. MeiJ. RichmanS. N. SantpurU. SaricaR. SchmitzF. SettiJ. SheplockD. StuartT. Á. VámiS. WangD. ZhangA. BornheimO. CerriA. LatorreJ. MaoH. B. NewmanG. Reales GutiérrezM. SpiropuluJ. R. VlimantS. XieR. Y. ZhuJ. AlisonS. AnM. B. AndrewsP. BryantM. CremonesiV. DuttaT. FergusonT. A. Gómez EspinosaA. HarilalA. Kallil TharayilC. LiuT. MudholkarS. MurthyP. PalitK. ParkM. PauliniA. RobertsA. SanchezW. TerrillJ. P. CumalatW. T. FordA. HartA. HassaniG. KarathanasisN. ManganelliA. PerloffC. SavardN. SchonbeckK. StensonK. A. UlmerS. R. WagnerN. ZipperD. ZuoloJ. AlexanderS. Bright-ThonneyX. ChenD. J. CranshawJ. FanX. FanS. HoganP. KotamnivesJ. MonroyM. OshiroJ. R. PattersonM. ReidA. RydJ. ThomP. WittichR. ZouM. AlbrowM. AlyariO. AmramG. ApollinariA. ApresyanL. A. T. BauerdickD. BerryJ. BerryhillP. C. BhatK. BurkettJ. N. ButlerA. CanepaG. B. CeratiH. W. K. CheungF. ChlebanaG. CummingsJ. DickinsonI. DuttaV. D. ElviraY. FengJ. FreemanA. GandrakotaZ. GecseL. GrayD. GreenA. GrummerS. GrünendahlD. GuerreroO. GutscheR. M. HarrisR. HellerT. C. HerwigJ. HirschauerB. JayatilakaS. JindarianiM. JohnsonU. JoshiT. KlijnsmaB. KlimaK. H. M. KwokS. LammelD. LincolnR. LiptonT. LiuC. MadridK. MaeshimaC. MantillaD. MasonP. McBrideP. MerkelS. MrennaS. NahnJ. NgadiubaD. NoonanS. NorbergV. PapadimitriouN. PastikaK. PedroC. PenaF. RaveraA. Reinsvold HallL. RistoriM. SafdariE. Sexton-KennedyN. SmithA. SohaL. SpiegelS. StoynevJ. StraitL. TaylorS. TkaczykN. V. TranL. UpleggerE. W. VaanderingI. ZoiC. ArutaP. AveryD. BourilkovP. ChangV. CherepanovR. D. FieldE. KoenigM. KolosovaJ. KonigsbergA. KorytovK. MatchevN. MenendezG. MitselmakherK. MohrmanA. Muthirakalayil MadhuN. RawalS. RosenzweigY. TakahashiT. AdamsA. Al KadhimA. AskewS. BowerR. HabibullahV. HagopianR. HashmiR. S. KimT. KolbergG. MartinezH. ProsperP. R. ProvaM. WulansatitiR. YohayB. AlsufyaniM. M. BaarmandS. ButallaS. DasT. ElkafrawyM. HohlmannM. RahmaniE. YanesM. R. AdamsA. BatyC. BennettR. CavanaughR. Escobar FrancoO. EvdokimovC. E. GerberM. HawksworthA. HingrajiyaD. J. HofmanJ. h. LeeD. S. LemosA. H. MerritC. MillsS. NandaG. OhB. OzekD. PilipovicR. PradhanE. PriftiT. RoyS. RudrabhatlaM. B. TonjesN. VarelasM. A. WadudZ. YeM. AlhusseiniD. BlendK. DilsizL. EmediatoG. KaramanO. K. KöseyanJ.-P. MerloA. MestvirishviliO. NeogiH. OgulY. OnelA. PenzoC. SnyderE. TirasB. BlumenfeldL. CorcodilosJ. DavisA. V. GritsanL. KangS. KyriacouP. MaksimovicM. RoguljicJ. RoskesS. SekharM. SwartzA. AbreuL. F. Alcerro AlcerroJ. AnguianoS. Arteaga EscatelP. BaringerA. BeanZ. FlowersD. GroveJ. KingG. KrintirasM. LazarovitsC. Le MahieuJ. MarquezN. MinafraM. MurrayM. NickelM. PittS. PopescuC. RoganC. RoyonR. SalvaticoS. SandersC. SmithG. WilsonB. 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MorseV. NguyenT. OrimotoA. ParkerL. SkinnariD. WoodJ. BueghlyS. DittmerK. A. HahnY. LiuY. MiaoD. G. MonkM. H. SchmittA. TaliercioM. VelascoG. AgarwalR. BandR. BucciS. CastellsA. DasR. GoldouzianM. HildrethK. W. HoK. Hurtado AnampaT. IvanovC. JessopK. LannonJ. LawrenceN. LoukasL. LuttonJ. MarianoN. MarinelliI. McalisterT. McCauleyC. McgradyC. MooreY. MusienkoH. NelsonM. OshersonA. PiccinelliR. RuchtiA. TownsendY. WanM. WayneH. YockeyM. ZaruckiL. ZygalaA. BasnetB. BylsmaM. CarriganL. S. DurkinC. HillM. JoyceM. Nunez OrnelasK. WeiB. L. WinerB. R. YatesH. BouchamaouiP. DasG. DezoortP. ElmerA. FrankenthalB. GreenbergN. HaubrichK. KennedyG. KoppS. KwanD. LangeA. LoeligerD. MarlowI. OjalvoJ. OlsenA. ShevelevD. SticklandC. TullyS. MalikA. S. BakshiV. E. BarnesS. ChandraR. ChawlaA. GuL. GutayM. JonesA. W. JungA. M. KoshyM. LiuG. NegroN. NeumeisterG. PaspalakiS. PiperovV. ScheurerJ. F. SchulteM. StojanovicJ. ThiemanA. K. VirdiF. WangW. XieJ. DolenN. ParasharA. PathakD. AcostaT. CarnahanK. M. EcklundP. J. Fernández MantecaS. FreedP. GardnerF. J. M. GeurtsW. LiJ. LinO. Miguel ColinB. P. PadleyR. RedjimiJ. RotterE. YigitbasiY. ZhangA. BodekP. de BarbaroR. DeminaJ. L. DulembaA. Garcia-BellidoO. HindrichsA. KhukhunaishviliN. ParmarP. ParyginE. PopovaR. TausK. GoulianosB. ChiaritoJ. P. ChouS. V. ClarkD. GadkariY. GershteinE. HalkiadakisM. HeindlC. HoughtonD. JaroslawskiO. KarachebanS. KonstantinouI. LaflotteA. LathR. MontalvoK. NashJ. ReichertH. RoutrayP. SahaS. SalurS. SchnetzerS. SomalwarR. StoneS. A. ThayilS. ThomasJ. VoraH. WangH. AcharyaD. AllyA. G. DelannoyS. FiorendiT. HolmesA. R. KanugantiN. KarunarathnaL. LeeE. NibigiraS. SpanierD. AebiM. AhmadT. AkhterO. BouhaliR. EusebiJ. GilmoreT. HuangT. KamonS. LuoR. MuellerD. OvertonD. RathjensA. SafonovN. AkchurinJ. DamgovN. GogateV. HegdeA. HussainY. KazhykarimK. LamichhaneA. MankelT. PeltolaI. VolobouevE. AppeltY. ChenS. GreeneA. GurrolaW. JohnsR. Kunnawalkam ElayavalliA. MeloF. RomeoP. SheldonS. TuoJ. VelkovskaJ. 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SavinaV. SavrinV. ShalaevS. ShmatovS. ShulhaY. SkovpenS. SlabospitskiiV. SmirnovD. SosnovV. SulimovE. TcherniaevA. TerkulovO. TeryaevI. TlisovaA. ToropinL. UvarovA. UzunianA. VorobyevN. VoytishinB. S. YuldashevA. ZarubinI. ZhizhinA. Zhokin
Source
Journal of High Energy Physics, Vol 2024, Iss 6, Pp 1-54 (2024)
Subject
Beyond Standard Model
Hadron-Hadron Scattering
Lifetime
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1029-8479
Abstract
Abstract A search for long-lived heavy neutrinos (N) in the decays of B mesons produced in proton-proton collisions at s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV is presented. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 41.6 fb −1 collected in 2018 by the CMS experiment at the CERN LHC, using a dedicated data stream that enhances the number of recorded events containing B mesons. The search probes heavy neutrinos with masses in the range 1 < m N < 3 GeV and decay lengths in the range 10 −2 < cτN < 104 mm, where τN is the N proper mean lifetime. Signal events are defined by the signature B → ℓ BNX; N → ℓ ± π∓, where the leptons ℓ B and ℓ can be either a muon or an electron, provided that at least one of them is a muon. The hadronic recoil system, X, is treated inclusively and is not reconstructed. No significant excess of events over the standard model background is observed in any of the ℓ ± π∓ invariant mass distributions. Limits at 95% confidence level on the sum of the squares of the mixing amplitudes between heavy and light neutrinos, |V N|2, and on cτ N are obtained in different mixing scenarios for both Majorana and Dirac-like N particles. The most stringent upper limit |V N | 2 < 2.0 × 10 −5 is obtained at m N = 1.95 GeV for the Majorana case where N mixes exclusively with muon neutrinos. The limits on |V N | 2 for masses 1 < m N < 1.7 GeV are the most stringent from a collider experiment to date.