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Title: Search for the Higgs boson produced in association with a W boson and decaying to four b-quarks via two spin-zero particles in pp collisions at 13 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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This paper presents a dedicated search for exotic decays of the Higgs boson to a pair of new spin-zero particles, H→ aa, where the particle a decays to b-quarks and has a mass in the range of 20–60 GeV. The search is performed in events where the Higgs boson is produced in association with a W boson, giving rise to a signature of a lepton (electron or muon), missing transverse momentum, and multiple jets from b-quark decays. The analysis is based on the full dataset of pp collisions at $$\sqrt{s}$$=13 TeV recorded in 2015 by the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider, corresponding to an integrated luminosity of 3.2 fb-1. No significant excess of events above the Standard Model prediction is observed, and a 95% confidence-level upper limit is derived for the product of the production cross section for pp→ WH times the branching ratio for the decay H→ aa→ 4 b. The upper limit ranges from 6.2 pb for an a-boson mass ma= 20 GeV to 1.5 pb for ma=60 GeV.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States); Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Oak Ridge, TN (United States). Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF); SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231; AC02-76SF00515
OSTI ID:
1377568
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1389577
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Vol. 76, Issue 11; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 23 works
Citation information provided by
Web of Science

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Figures / Tables (11)

Table 1(p. 6)table Table 1
Fig. 1(p. 7)figure Fig. 1
Fig. 2(p. 8)figure Fig. 2
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Table 2(p. 11)table Table 2
Fig. 5(p. 12)figure Fig. 5
Fig. 6(p. 13)figure Fig. 6
Fig. 7(p. 14)figure Fig. 7
Fig. 8(p. 15)figure Fig. 8
Table 3(p. 15)table Table 3

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