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Title: Search for new phenomena with the $$M_{\mathrm {T2}}$$ variable in the all-hadronic final state produced in proton–proton collisions at $$\sqrt{s} = 13$$ $$\,\text {TeV}$$

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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Here, a search for new phenomena is performed using events with jets and significant transverse momentum imbalance, as inferred through the MT2 variable. The results are based on a sample of proton-proton collisions collected in 2016 at a center-of-mass energy of 13 TeV with the CMS detector and corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb–1. No excess event yield is observed above the predicted standard model background, and the results are interpreted as limits on the masses of predicted particles in a variety of simplified models of R-parity conserving supersymmetry. Depending on the details of the model, 95% confidence level lower limits on the gluino (light-flavor squark) masses are placed up to 2025 (1550) GeV. Mass limits as high as 1070 (1175) GeV are set on the masses of top (bottom) squarks. Information is provided to enable re-interpretation of these results, including model-independent limits on the number of non-standard model events for a set of simplified, inclusive search regions.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1371777
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-255-CMS; CMS-SUS-16-036; CERN-EP-2017-084; arXiv:1705.04650; 1599400
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Vol. 77, Issue 10; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 91 works
Citation information provided by
Web of Science

References (54)

Single-top Wt-channel production matched with parton showers using the POWHEG method journal February 2011
Soft gluon resummation for the production of gluino-gluino and squark-antisquark pairs at the LHC journal November 2009
The Lund Monte Carlo for e+ e- jet physics journal January 1983
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
The Fast Simulation of the CMS Detector at LHC journal December 2011
A lagrangian model invariant under supergauge transformations journal March 1974
Search for new phenomena in final states with large jet multiplicities and missing transverse momentum with ATLAS using s = 13   TeV proton–proton collisions journal June 2016
W physics at the LHC with FEWZ 2.1 journal January 2013
Search for bottom squark pair production in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=13$$ s = 13  TeV with the ATLAS detector journal October 2016
Factorizable dual model of pions journal August 1971
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Supergauge transformations in four dimensions journal February 1974
Supergauge invariant extension of the Higgs mechanism and a model for the electron and its neutrino journal January 1975
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Squark and gluino production cross sections in $$pp$$ p p collisions at $$\sqrt{s} = 13, 14, 33$$ s = 13 , 14 , 33 and $$100$$ 100 TeV journal December 2014
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations journal July 2014
Confidence level computation for combining searches with small statistics journal September 1999
Squark and Gluino Hadroproduction journal June 2011
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Threshold Resummation for Squark-Antisquark and Gluino-Pair Production at the LHC journal March 2009
Top++: A program for the calculation of the top-pair cross-section at hadron colliders journal November 2014
Squark and gluino production at hadron colliders journal May 1997
Measuring masses of semi-invisibly decaying particle pairs produced at hadron colliders journal September 1999
Search for pair production of gluinos decaying via stop and sbottom in events with b -jets and large missing transverse momentum in p p collisions at s = 13 TeV with the ATLAS detector journal August 2016
Comparative study of various algorithms for the merging of parton showers and matrix elements in hadronic collisions journal December 2007
NLO single-top production matched with shower in POWHEG: s - and t -channel contributions journal September 2009
Search for squarks and gluinos in final states with jets and missing transverse momentum at $$\sqrt{s}$$ s =13 $${\mathrm{TeV}}$$ TeV with the ATLAS detector journal July 2016
Interpretation of searches for supersymmetry with simplified models journal September 2013
Dual Theory for Free Fermions journal May 1971
Pileup subtraction using jet areas journal January 2008
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
Supersymmetry, supergravity and particle physics journal August 1984
FEWZ 2.0: A code for hadronic Z production at next-to-next-to-leading order journal November 2011
The CMS trigger system journal January 2017
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
Search for supersymmetry in the multijet and missing transverse momentum final state in pp collisions at 13 TeV journal July 2016
Soft-gluon resummation for squark and gluino hadroproduction journal December 2009
Supersymmetry, supergravity, and particle physics conference January 1986
The CMS trigger system text January 2017
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations text January 2014
Search for supersymmetry in the multijet and missing transverse momentum final state in pp collisions at 13 TeV text January 2016
The CMS trigger system text January 2017
Missing transverse energy performance of the CMS detector text January 2011
Interpretation of searches for supersymmetry with simplified models text January 2013
Missing transverse energy performance of the CMS detector text January 2011
The anti-k_t jet clustering algorithm text January 2008
Soft-gluon resummation for squark and gluino hadroproduction text January 2009
Single-top Wt-channel production matched with parton showers using the POWHEG method text January 2010
FEWZ 2.0: A code for hadronic Z production at next-to-next-to-leading order text January 2010
Squark and gluino hadroproduction text January 2011
W physics at the LHC with FEWZ 2.1 preprint January 2012
The CMS trigger system text January 2016

Cited By (35)

Search for electroweak production of charginos and neutralinos in multilepton final states in proton-proton collisions at s = 13 $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV journal March 2018
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