학술논문

Search for direct production of GeV-scale resonances decaying to a pair of muons in proton-proton collisions at s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV
Document Type
article
Author
The CMS collaborationA. HayrapetyanA. TumasyanW. AdamJ. W. AndrejkovicT. BergauerS. ChatterjeeK. DamanakisM. DragicevicA. Escalante Del ValleP. S. HussainM. JeitlerN. KrammerD. LikoI. MikulecJ. SchieckR. SchöfbeckD. SchwarzM. SonawaneS. TemplW. WaltenbergerC.-E. WulzM. R. DarwishT. JanssenP. Van MechelenE. S. BolsJ. D’HondtS. DansanaA. De MoorM. DelcourtH. El FahamS. LowetteI. MakarenkoA. MortonD. MüllerA. R. SahasransuS. TavernierM. TytgatS. Van PutteD. VanneromB. ClerbauxG. De LentdeckerL. FavartD. HohovJ. JaramilloA. KhalilzadehK. LeeM. MahdavikhorramiA. MalaraS. ParedesL. PétréN. PostiauL. ThomasM. Vanden BemdenC. Vander VeldeP. VanlaerM. De CoenD. DoburJ. KnolleL. LambrechtG. MestdachC. RendónA. SamalanK. SkovpenN. Van Den BosscheL. WezenbeekA. BeneckeG. BrunoC. CaputoC. DelaereI. S. DonertasA. GiammancoK. JaffelSa. JainV. LemaitreJ. LidrychP. MastrapasquaK. MondalT. T. TranS. WertzG. A. AlvesE. CoelhoC. HenselT. Menezes De OliveiraA. MoraesP. Rebello TelesM. SoeiroW. L. Aldá JúniorM. Alves Gallo PereiraM. Barroso Ferreira FilhoH. Brandao MalbouissonW. CarvalhoJ. ChinellatoE. M. Da CostaG. G. Da SilveiraD. De Jesus DamiaoS. Fonseca De SouzaJ. MartinsC. Mora HerreraK. Mota AmariloL. MundimH. NogimaA. SantoroS. M. Silva Do AmaralA. SznajderM. ThielA. Vilela PereiraC. A. BernardesL. CalligarisT. R. Fernandez Perez TomeiE. M. GregoresP. G. MercadanteS. F. NovaesB. OrzariSandra S. PadulaA. AleksandrovG. AntchevR. HadjiiskaP. IaydjievM. MishevaM. ShopovaG. SultanovA. DimitrovT. IvanovL. LitovB. PavlovP. PetkovA. PetrovE. ShumkaS. KeshriS. ThakurT. ChengQ. GuoT. JavaidM. MittalL. YuanG. BauerZ. HuK. YiG. M. ChenH. S. ChenM. ChenF. IemmiC. H. JiangA. KapoorH. LiaoZ.-A. LiuF. MontiR. SharmaJ. N. SongJ. TaoJ. WangH. ZhangA. AgapitosY. BanA. LevinC. LiQ. LiX. LyuY. MaoS. J. QianX. SunD. WangH. YangC. ZhouZ. YouN. LuX. GaoD. LeggatH. OkawaY. ZhangZ. LinC. LuM. XiaoC. AvilaD. A. Barbosa TrujilloA. CabreraC. FlorezJ. FragaJ. A. Reyes VegaJ. Mejia GuisaoF. RamirezM. RodriguezJ. D. Ruiz AlvarezD. GiljanovicN. GodinovicD. LelasA. SculacM. KovacT. SculacP. BargassaV. BrigljevicB. K. ChitrodaD. FerencekS. MishraA. StarodumovT. SusaA. AttikisK. ChristoforouS. KonstantinouJ. MousaC. NicolaouF. PtochosP. A. RazisH. RykaczewskiH. SakaA. StepennovM. FingerA. KvetonE. AyalaE. Carrera JarrinY. AssranS. ElgammalM. Abdullah Al-MashadM. A. MahmoudR. K. DewanjeeK. EhatahtM. KadastikT. LangeS. NandanC. NielsenJ. PataM. RaidalL. TaniC. VeelkenH. KirschenmannK. OsterbergM. VoutilainenS. BharthuarE. BrückenF. GarciaJ. HavukainenK. T. S. KallonenM. S. KimR. KinnunenT. LampénK. Lassila-PeriniS. LehtiT. LindénM. LottiL. MartikainenM. MyllymäkiM. m. RantanenH. SiikonenE. TuominenJ. TuominiemiP. LuukkaH. PetrowT. TuuvaM. BesanconF. CoudercM. DejardinD. DenegriJ. L. FaureF. FerriS. GanjourP. GrasG. Hamel de MonchenaultV. LohezicJ. MalclesJ. RanderA. RosowskyM. Ö. SahinA. Savoy-NavarroP. SimkinaM. TitovC. Baldenegro BarreraF. BeaudetteA. Buchot PerraguinP. BussonA. CappatiC. CharlotF. DamasO. DavignonG. FalmagneB. A. Fontana Santos AlvesS. GhoshA. GilbertR. Granier de CassagnacA. HakimiB. HarikrishnanL. KalipolitiG. LiuJ. MottaM. NguyenC. OchandoL. PortalesR. SalernoU. SarkarJ. B. SauvanY. SiroisA. TarabiniE. VernazzaA. ZabiA. ZghicheJ.-L. AgramJ. AndreaD. ApparuD. BlochJ.-M. BromE. C. ChabertC. CollardS. FalkeU. GoerlachC. GrimaultR. HaeberleA.-C. Le BihanM. A. SessiniP. Van HoveS. BeauceronB. BlanconG. BoudoulN. ChanonJ. ChoiD. ContardoP. DepasseC. DozenH. El MamouniJ. FayS. GasconM. GouzevitchC. GreenbergG. GrenierB. IlleI. B. LaktinehM. LethuillierL. MirabitoS. PerriesM. Vander DoncktP. VerdierJ. XiaoA. KhvedelidzeI. LomidzeZ. TsamalaidzeV. BottaL. FeldK. KleinM. LipinskiD. MeuserA. PaulsN. RöwertM. TeroerdeS. DiekmannA. DodonovaN. EichD. EliseevF. EngelkeM. ErdmannP. FackeldeyB. FischerT. HebbekerK. HoepfnerF. IvoneA. JungM. y. LeeL. MastrolorenzoM. MerschmeyerA. MeyerS. MukherjeeD. NollA. NovakF. NowotnyA. PozdnyakovY. RathW. RedjebF. RehmH. ReithlerV. SarkisoviA. SchmidtS. C. SchulerA. SharmaA. SteinF. Torres Da Silva De AraujoL. VigilanteS. WiedenbeckS. ZaleskiC. DziwokG. FlüggeW. Haj AhmadT. KressA. NowackO. PoothA. StahlT. ZiemonsA. ZotzH. Aarup PetersenM. Aldaya MartinJ. AlimenaS. AmorosoY. AnS. BaxterM. BayatmakouH. Becerril GonzalezO. BehnkeA. BelvedereS. BhattacharyaF. BlekmanK. BorrasD. BrunnerA. CampbellA. CardiniC. ChengF. ColombinaS. Consuegra RodríguezG. Correia SilvaM. De SilvaG. EckerlinD. EcksteinL. I. Estevez BanosO. FilatovE. GalloA. GeiserA. GiraldiG. GreauV. GuglielmiM. GuthoffA. HinzmannA. JafariL. JeppeN. Z. JomhariB. KaechM. KasemannH. KavehC. KleinwortR. KoglerM. KommD. KrückerW. LangeD. Leyva PerniaK. LipkaW. LohmannR. MankelI.-A. Melzer-PellmannM. Mendizabal MorentinJ. MetwallyA. B. MeyerG. MilellaM. MormileA. MussgillerA. NürnbergY. OtaridD. Pérez AdánE. RankenA. RasperezaB. Ribeiro LopesJ. RübenachA. SaggioM. SchamV. ScheurerS. SchnakeP. SchützeC. SchwanenbergerM. ShchedrolosievR. E. 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BaradiaS. BarmanD. BhowmikS. DuttaB. GomberP. PalitG. SahaB. SahuS. SarkarP. K. BeheraS. C. BeheraP. JanaP. KalbhorJ. R. KomaragiriD. KumarM. Mohammad Mobassir AmeenL. PanwarR. PradhanP. R. PujahariN. R. SahaA. K. SikdarS. VermaT. AzizI. DasS. DugadM. KumarG. B. MohantyP. SuryadevaraA. BalaS. BanerjeeR. M. ChatterjeeM. GuchaitS. KarmakarG. MajumderK. MazumdarA. ThachayathS. BahinipatiA. K. DasC. KarD. MaityP. MalT. MishraV. K. Muraleedharan Nair BindhuK. NaskarA. NayakP. SadangiP. SahaS. K. SwainS. VargheseD. VatsA. AlpanaS. DubeB. KansalA. LahaA. RastogiS. SharmaH. BakhshiansohiE. KhazaieM. ZeinaliS. ChenaraniS. M. EtesamiM. KhakzadM. Mohammadi NajafabadiM. GrunewaldM. AbbresciaR. AlyA. ColaleoD. CreanzaB. D‘ AnziN. De FilippisM. De PalmaA. Di FlorioW. ElmetenaweeL. FioreG. IaselliG. MaggiM. MaggiI. MargjekaV. MastrapasquaS. MyS. NuzzoA. PellecchiaA. PompiliG. PuglieseR. RadognaG. Ramirez-SanchezD. RamosA. RanieriL. SilvestrisF. M. SimoneÜ. SözbilirA. StamerraR. VendittiP. 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ColluraA. DorsettJ. IncandelaM. KilpatrickA. J. LiP. MastersonH. MeiM. OshiroJ. RichmanU. SaricaR. SchmitzF. SettiJ. SheplockD. StuartS. WangA. BornheimO. CerriA. LatorreJ. M. LawhornJ. MaoH. B. NewmanT. Q. NguyenM. SpiropuluJ. R. VlimantC. WangS. XieR. Y. ZhuJ. AlisonS. AnM. B. AndrewsP. BryantV. DuttaT. FergusonA. HarilalC. LiuT. MudholkarS. MurthyM. PauliniA. RobertsA. SanchezW. TerrillJ. P. CumalatW. T. FordA. HassaniG. KarathanasisE. MacDonaldN. ManganelliF. MariniA. PerloffC. SavardN. SchonbeckK. StensonK. A. UlmerS. R. WagnerN. ZipperJ. AlexanderS. Bright-ThonneyX. ChenD. J. CranshawJ. FanX. FanD. GadkariS. HoganJ. MonroyJ. R. PattersonJ. ReichertM. 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. GreenS. GrünendahlD. GuerreroO. GutscheR. M. HarrisR. HellerT. C. HerwigJ. HirschauerL. HorynB. JayatilakaS. JindarianiM. JohnsonU. JoshiT. KlijnsmaB. KlimaK. H. M. KwokS. LammelD. LincolnR. LiptonT. LiuC. MadridK. MaeshimaC. MantillaD. MasonP. McBrideP. MerkelS. MrennaS. NahnJ. NgadiubaD. NoonanV. PapadimitriouN. PastikaK. PedroC. PenaF. RaveraA. Reinsvold HallL. RistoriE. Sexton-KennedyN. SmithA. SohaL. SpiegelS. StoynevJ. StraitL. TaylorS. TkaczykN. V. TranL. UpleggerE. W. VaanderingI. ZoiC. ArutaP. AveryD. BourilkovL. CadamuroP. ChangV. CherepanovR. D. FieldE. KoenigM. KolosovaJ. KonigsbergA. KorytovK. H. LoK. MatchevN. MenendezG. MitselmakherA. Muthirakalayil MadhuN. RawalD. RosenzweigS. RosenzweigK. ShiT. AdamsA. Al KadhimA. AskewN. BowerR. HabibullahV. HagopianR. HashmiR. S. KimT. KolbergG. MartinezH. ProsperP. R. ProvaO. ViazloM. WulansatitiR. YohayJ. ZhangB. AlsufyaniM. M. BaarmandS. ButallaT. ElkafrawyM. HohlmannR. Kumar VermaM. RahmaniF. YumicevaM. R. AdamsC. BennettR. CavanaughS. DittmerR. Escobar FrancoO. EvdokimovC. E. GerberD. J. HofmanJ. h. LeeD. S. LemosA. H. MerritC. MillsS. NandaG. OhB. OzekD. PilipovicT. RoyS. RudrabhatlaM. B. TonjesN. VarelasX. WangZ. YeM. AlhusseiniD. BlendK. DilsizL. EmediatoG. KaramanO. K. KöseyanJ.-P. MerloA. MestvirishviliJ. NachtmanO. NeogiH. OgulY. OnelA. PenzoC. SnyderE. TirasB. BlumenfeldL. CorcodilosJ. DavisA. V. GritsanL. KangS. KyriacouP. MaksimovicM. RoguljicJ. RoskesS. SekharM. SwartzT. Á. VámiA. AbreuL. F. Alcerro AlcerroJ. AnguianoP. BaringerA. BeanZ. FlowersD. GroveJ. KingG. KrintirasM. LazarovitsC. Le MahieuC. LindseyJ. MarquezN. MinafraM. MurrayM. NickelM. PittS. PopescuC. RoganC. RoyonR. SalvaticoS. SandersC. SmithG. WilsonB. AllmondA. IvanovK. KaadzeA. KalogeropoulosY. MaravinK. NamJ. NatoliD. RoyG. SorrentinoF. RebassooD. WrightE. AdamsA. BadenO. BaronA. BelloniA. BethaniY. m. ChenS. C. EnoN. J. HadleyS. JabeenR. G. KelloggT. KoethY. LaiS. LascioA. C. MignereyS. NabiliC. PalmerC. PapageorgakisM. M. ParanjpeL. WangK. WongJ. BendavidW. 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S. YuldashevA. ZarubinI. ZhizhinA. Zhokin
Source
Journal of High Energy Physics, Vol 2023, Iss 12, Pp 1-41 (2023)
Subject
Beyond Standard Model
Hadron-Hadron Scattering
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1029-8479
Abstract
Abstract A search for direct production of low-mass dimuon resonances is performed using s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV proton-proton collision data collected by the CMS experiment during the 2017–2018 operation of the CERN LHC with an integrated luminosity of 96.6 fb −1. The search exploits a dedicated high-rate trigger stream that records events with two muons with transverse momenta as low as 3 GeV but does not include the full event information. The search is performed by looking for narrow peaks in the dimuon mass spectrum in the ranges of 1.1–2.6 GeV and 4.2–7.9 GeV. No significant excess of events above the expectation from the standard model background is observed. Model-independent limits on production rates of dimuon resonances within the experimental fiducial acceptance are set. Competitive or world’s best limits are set at 90% confidence level for a minimal dark photon model and for a scenario with two Higgs doublets and an extra complex scalar singlet (2HDM+S). Values of the squared kinetic mixing coefficient ε 2 in the dark photon model above 10 −6 are excluded over most of the mass range of the search. In the 2HDM+S, values of the mixing angle sin(θ H) above 0.08 are excluded over most of the mass range of the search with a fixed ratio of the Higgs doublets vacuum expectation tan β = 0.5.