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Title: Search for supersymmetry in a final state containing two photons and missing transverse momentum in $$$$\varvec{\sqrt{s}}$$$$ s  = 13 TeV $$$$\varvec{pp}$$$$ p p collisions at the LHC using the ATLAS detector

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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A search has been made for supersymmetry in a final state containing two photons and missing transverse momentum using the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. The search makes use of 3.2 fb-13.2 fb-1 of proton-proton collision data collected at a centre-of-mass energy of 13 TeV in 2015. Using a combination of data-driven and Monte-Carlo-based approaches, the Standard Model background is estimated to be 0.27+0.22-0.100.27-0.10+0.22 events. No events are observed in the signal region; considering the expected background and its uncertainty, this observation implies a model-independent 95 % CL upper limit of 0.93 fb (3.0 events) on the visible cross section due to physics beyond the Standard Model. In the context of a generalized model of gauge-mediated supersymmetry breaking with a bino-like next-to-lightest supersymmetric particle, this leads to a lower limit of 1650 GeV on the mass of a degenerate octet of gluino states, independent of the mass of the lighter bino-like neutralino.

Research Organization:
Oak Ridge National Lab. (ORNL), Oak Ridge, TN (United States). Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF); Brookhaven National Lab. (BNL), Upton, NY (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
DOE Contract Number:
SC00112704
OSTI ID:
1345762
Report Number(s):
BNL-113621-2017-JA; KA1101021
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Vol. 76, Issue 9; ISSN 1434-6044
Publisher:
Springer
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (62)

(Extra)ordinary gauge mediation journal July 2008
General Gauge Mediation journal January 2009
Search for photonic signatures of gauge-mediated supersymmetry in 8 TeV p p collisions with the ATLAS detector journal October 2015
Search for supersymmetry with photons in p p collisions at s = 8 TeV journal October 2015
Is the neutrino a goldstone particle? journal September 1973
Supergauge transformations in four dimensions journal February 1974
Supergauge invariant extension of quantum electrodynamics journal August 1974
Supergauge invariant Yang-Mills theories journal September 1974
Super-symmetry and non-Abelian gauges journal August 1974
Phenomenology of the production, decay, and detection of new hadronic states associated with supersymmetry journal July 1978
A phenomenological model of particle physics based on supersymmetry journal April 1982
Low-energy supersymmetry journal November 1982
Supersymmetric extension of the SU(3)×SU(2)×U(1) model journal June 1982
SuSpect: A Fortran code for the Supersymmetric and Higgs particle spectrum in the MSSM journal March 2007
SDECAY: a Fortran code for the decays of the supersymmetric particles in the MSSM journal May 2005
Herwig++ physics and manual journal November 2008
New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis journal July 2002
Squark and gluino production at hadron colliders journal May 1997
Threshold Resummation for Squark-Antisquark and Gluino-Pair Production at the LHC journal March 2009
Soft gluon resummation for the production of gluino-gluino and squark-antisquark pairs at the LHC journal November 2009
Soft-gluon resummation for squark and gluino hadroproduction journal December 2009
Squark and Gluino Hadroproduction journal June 2011
Event generation with SHERPA 1.1 journal February 2009
New parton distributions for collider physics journal October 2010
A parton shower algorithm based on Catani-Seymour dipole factorisation journal March 2008
QCD matrix elements and truncated showers journal May 2009
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations journal July 2014
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Parton distributions with LHC data journal February 2013
Parton distributions with QED corrections journal December 2013
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
The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider journal August 2008
Electron reconstruction and identification efficiency measurements with the ATLAS detector using the 2011 LHC proton–proton collision data journal July 2014
Muon reconstruction performance of the ATLAS detector in proton–proton collision data at $$\sqrt{s}$$ s =13 TeV journal May 2016
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Jet energy measurement with the ATLAS detector in proton-proton collisions at $\sqrt{\mathrm{s}}=7\ \mathrm{TeV}$ journal March 2013
W γ γ production with leptonic decays at next-to-leading order QCD journal June 2011
Measurements of Z γ and Z γ γ production in p p collisions at s = 8 TeV with the ATLAS detector journal June 2016
Improved luminosity determination in pp collisions at $\sqrt {s} = 7\ \mathrm{TeV}$ using the ATLAS detector at the LHC journal August 2013
Electron and photon energy calibration with the ATLAS detector using LHC Run 1 data journal October 2014
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
Search for diphoton events with large missing transverse energy with 36 pb−1 of 7 TeV proton–proton collision data with the ATLAS detector journal October 2011
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations text January 2014
QCD matrix elements and truncated showers text January 2009
Event generation with SHERPA 1.1 text January 2009
SuSpect: A Fortran code for the Supersymmetric and Higgs particle spectrum in the MSSM dataset January 2019
Search for photonic signatures of gauge-mediated supersymmetry in 8 TeV pp collisions with the ATLAS detector text January 2015
SuSpect: A Fortran code for the Supersymmetric and Higgs particle spectrum in the MSSM dataset January 2019
A parton shower algorithm based on Catani-Seymour dipole factorisation text January 2007
General Gauge Mediation text January 2008
The anti-k_t jet clustering algorithm text January 2008
Herwig++ Physics and Manual text January 2008
QCD matrix elements and truncated showers text January 2009
Soft-gluon resummation for squark and gluino hadroproduction text January 2009
Squark and gluino hadroproduction text January 2011
Search for Diphoton Events with Large Missing Transverse Energy with 36 pb^-1 of 7 TeV Proton-Proton Collision Data with the ATLAS Detector text January 2011
Parton distributions with LHC data text January 2012
Improved luminosity determination in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV using the ATLAS detector at the LHC text January 2013
Search for photonic signatures of gauge-mediated supersymmetry in 8 TeV $pp$ collisions with the ATLAS detector text January 2015
Muon reconstruction performance of the ATLAS detector in proton--proton collision data at $\sqrt{s}$=13 TeV text January 2016
New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis text January 2002

Cited By (15)

Introduction
  • Manzoni, Stefano
  • Physics with Photons Using the ATLAS Run 2 Data: Calibration and Identification, Measurement of the Higgs Boson Mass and Search for Supersymmetry in Di-Photon Final State, p. 1-7 https://doi.org/10.1007/978-3-030-24370-8_1
book August 2019
Search for supersymmetry in events with at least one photon, missing transverse momentum, and large transverse event activity in proton-proton collisions at s = 13 $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV journal December 2017
Search for Supersymmetry at the LHC journal January 2017
Inclusive search for supersymmetry using razor variables in p p collisions at s = 13 TeV journal January 2017
Search for photonic signatures of gauge-mediated supersymmetry in 13 TeV p p collisions with the ATLAS detector journal May 2018
Search for supersymmetry in events with a photon, jets, $$\mathrm {b}$$ b -jets, and missing transverse momentum in proton–proton collisions at 13 $$\,\text {Te}\text {V}$$ Te journal May 2019
The dawn of FIMP Dark Matter: A review of models and constraints journal September 2017
Searching for left sneutrino LSP at the LHC journal July 2018
Search for Supersymmetry at the LHC text January 2017
Search for supersymmetry in events with a photon, jets, $\mathrm {b}$ -jets, and missing transverse momentum in proton–proton collisions at 13 $\,\text {Te}\text {V}$ text January 2019
Search for photonic signatures of gauge-mediated supersymmetry in 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector text January 2018
Search for supersymmetry at the LHC journal January 2004
Search for photonic signatures of gauge-mediated supersymmetry in 13 TeV $pp$ collisions with the ATLAS detector text January 2018
The Dawn of FIMP Dark Matter: A Review of Models and Constraints text January 2017
Searching for left sneutrino LSP at the LHC text January 2017