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Title: Search for Invisible Decays of a Higgs Boson Produced in Association with a Z Boson in ATLAS

Journal Article · · Physical Review Letters
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A search for evidence of invisible-particle decay modes of a Higgs boson produced in association with a Z boson at the Large Hadron Collider is presented. No deviation from the standard model expectation is observed in 4.5 fb-1 (20.3 fb-1) of 7 (8) TeV pp collision data collected by the ATLAS experiment. Assuming the standard model rate for ZH production, an upper limit of 75%, at the 95% confidence level is set on the branching ratio to invisible-particle decay modes of the Higgs boson at a mass of 125.5 GeV. The limit on the branching ratio is also interpreted in terms of an upper limit on the allowed dark matter-nucleon scattering cross section within a Higgs-portal dark matter scenario. Within the constraints of such a scenario, the results presented in this Letter provide the strongest available limits for low-mass dark matter candidates. Limits are also set on an additional neutral Higgs boson, in the mass range 110 < mH < 400 GeV, produced in association with a Z boson and decaying to invisible particles.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
OSTI ID:
1523932
Journal Information:
Physical Review Letters, Vol. 112, Issue 20; ISSN 0031-9007
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 126 works
Citation information provided by
Web of Science

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