skip to main content
OSTI.GOV title logo U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Title: Search for high-mass diboson resonances with boson-tagged jets in proton-proton collisions at √s = 8 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more »; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less

A search is performed for narrow resonances decaying into WW, WZ, or ZZ boson pairs using 20.3 fb -1 of proton-proton collision data at a centre-of-mass energy of $$ \sqrt{s}=8 $$ TeV recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. Diboson resonances with masses in the range from 1.3 to 3.0 TeV are sought after using the invariant mass distribution of dijets where both jets are tagged as a boson jet, compatible with a highly boosted W or Z boson decaying to quarks, using jet mass and substructure properties. The largest deviation from a smoothly falling background in the observed dijet invariant mass distribution occurs around 2 TeV in the WZ channel, with a global significance of 2.5 standard deviations. Exclusion limits at the 95% confidence level are set on the production cross section times branching ratio for the WZ final state of a new heavy gauge boson, W', and for the WW and ZZ final states of Kaluza-Klein excitations of the graviton in a bulk Randall-Sundrum model, as a function of the resonance mass. W' bosons with couplings predicted by the extended gauge model in the mass range from 1.3 to 1.5 TeV are excluded at 95% confidence level.[Figure not available: see fulltext.]

Research Organization:
SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States); Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS collaboration
Grant/Contract Number:
AC03-76SF00515; AC02-05CH11231
OSTI ID:
1238686
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1378681
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2015, Issue 12; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 142 works
Citation information provided by
Web of Science

References (50)

Jet Substructure as a New Higgs-Search Channel at the Large Hadron Collider journal June 2008
Large Mass Hierarchy from a Small Extra Dimension journal October 1999
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Towards establishing the spin of warped gravitons journal October 2008
Unity of All Elementary-Particle Forces journal February 1974
Matching NLO QCD computations and parton shower simulations journal June 2002
Search for Dark Matter in Events with a Hadronically Decaying W or Z Boson and Missing Transverse Momentum in p p Collisions at s = 8 TeV with the ATLAS Detector journal January 2014
Low-scale technicolor at the Tevatron and LHC journal November 2008
CalcHEP 3.4 for collider physics within and beyond the Standard Model journal July 2013
Improved luminosity determination in pp collisions at $\sqrt {s} = 7\ \mathrm{TeV}$ using the ATLAS detector at the LHC journal August 2013
Supercollider physics journal October 1984
The catchment area of jets journal April 2008
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Plotting the differences between data and expectation journal February 2012
A New Method for Combining NLO QCD with Shower Monte Carlo Algorithms journal November 2004
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Searching for new heavy vector bosons inp $$\bar p$$ colliders journal March 1989
Inclusive jet production, parton distributions, and the search for new physics journal October 2003
Search for RS gravitons via <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:math> decays journal August 2008
Parton distributions for the LHC journal July 2009
Parton fragmentation and string dynamics journal July 1983
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Unified interactions of leptons and hadrons journal September 1975
An Alternative to Compactification journal December 1999
Search for production of $$WW/WZ$$ W W / W Z resonances decaying to a lepton, neutrino and jets in $$pp$$ p p collisions at $$\sqrt{s}=8$$ s = 8  TeV with the ATLAS detector journal May 2015
Discovering Technicolor journal September 2011
The ATLAS Simulation Infrastructure journal September 2010
Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
Transverse-momentum-ordered showers and interleaved multiple interactions journal February 2005
HERWIG 6: an event generator for hadron emission reactions with interfering gluons (including supersymmetric processes) journal January 2001
Light-quark and gluon jet discrimination in $$pp$$ p p collisions at $$\sqrt{s}=7\mathrm {\ TeV}$$ s = 7 TeV with the ATLAS detector journal August 2014
Herwig++ physics and manual journal November 2008
Better jet clustering algorithms journal August 1997
Parton distributions for the LHC text January 2007
Low-Scale Technicolor at the Tevatron and LHC text January 2007
The anti-k_t jet clustering algorithm text January 2008
Herwig++ Physics and Manual text January 2008
Towards establishing the spin of warped gravitons text January 2008
Parton distributions for the LHC text January 2009
Plotting the Differences Between Data and Expectation text January 2011
CalcHEP 3.4 for collider physics within and beyond the Standard Model text January 2012
Improved luminosity determination in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV using the ATLAS detector at the LHC text January 2013
Matching NLO QCD computations and parton shower simulations text January 2002
Inclusive Jet Production, Parton Distributions, and the Search for New Physics text January 2003
Transverse-Momentum-Ordered Showers and Interleaved Multiple Interactions text January 2004
A New Method for Combining NLO QCD with Shower Monte Carlo Algorithms text January 2004
Better Jet Clustering Algorithms text January 1997
An Alternative to Compactification text January 1999

Cited By (19)

Asymptotic safety in the conformal hidden sector? journal July 2018
Improved bounds on W W mixing with ATLAS resonant W Z production data at the LHC at s = 13 TeV journal July 2019
Light sterile neutrino and dark matter in left-right symmetric models without a Higgs bidoublet journal October 2016
Phenomenology of an S U ( 2 ) 1 × S U ( 2 ) 2 × U ( 1 ) Y model at the LHC journal January 2017
Collider signals of W and Z bosons in the gauge-Higgs unification journal February 2017
Search for heavy resonances decaying to two Higgs bosons in final states containing four b quarks journal July 2016
Hunting for heavy composite Majorana neutrinos at the LHC journal October 2016
A multi-dimensional search for new heavy resonances decaying to boosted $$\text{ W }{}{}$$W $$\text{ W }{}{}$$W , $$\text{ W }{}{}$$W $$\text{ Z }{}{}$$Z , or $$\text{ Z }{}{}$$Z $$\text{ Z }{}{}$$Z boson pairs in the dijet final state at 13 $$\text {Te}\text {V}$$Te journal March 2020
Exclusion Limits on a Scalar Decaying to Photons and Distinguishing Its Production Mechanisms journal January 2018
Search for Nonstandard Neutrino Interactions with IceCube DeepCore text January 2017
Search for heavy resonances decaying to two Higgs bosons in final states containing four b quarks text January 2016
Search for nonstandard neutrino interactions with IceCube DeepCore text January 2018
Search for heavy resonances decaying to two Higgs bosons in final states containing four b quarks text January 2016
Pushing Higgs Effective Theory to its Limits text January 2015
Search for heavy resonances decaying to two Higgs bosons in final states containing four b quarks text January 2016
Light Sterile Neutrino and Dark Matter in Left-Right Symmetric Models Without Higgs Bidoublet text January 2016
Collider signals of $W'$ and $Z'$ bosons in the gauge-Higgs unification text January 2016
Exposing the QCD Splitting Function with CMS Open Data text January 2017
Jet Substructure Studies with CMS Open Data text January 2017

Similar Records

Search for diboson resonances with boson-tagged jets in pp collisions at s=13 TeV with the ATLAS detector
Journal Article · Thu Feb 01 00:00:00 EST 2018 · Physics Letters. B · OSTI ID:1238686

Search for massive resonances in dijet systems containing jets tagged as W or Z boson decays in pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 8 TeV
Journal Article · Fri Aug 29 00:00:00 EDT 2014 · Journal of High Energy Physics (Online) · OSTI ID:1238686

Searches for heavy diboson resonances in pp collisions at $ \sqrt{s}=13 $ TeV with the ATLAS detector
Journal Article · Thu Sep 29 00:00:00 EDT 2016 · Journal of High Energy Physics (Online) · OSTI ID:1238686