Skip to main content
U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Search for gluino mediated bottom- and top-squark production in multijet final states in pp collisions at 8 TeV

Journal Article · · Physics Letters. B
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more »; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less

A search for supersymmetry is presented based on events with large missing transverse energy, no isolated electron or muon, and at least three jets with one or more identified as a bottom-quark jet. A simultaneous examination is performed of the numbers of events in exclusive bins of the scalar sum of jet transverse momentum values, missing transverse energy, and bottom-quark jet multiplicity. The sample, corresponding to an integrated luminosity of 19.4 inverse femtobarns, consists of proton-proton collision data recorded at a center-of-mass energy of 8 TeV with the CMS detector at the LHC in 2012. The observed numbers of events are found to be consistent with the standard model expectation, which is evaluated with control samples in data. The results are interpreted in the context of two simplified supersymmetric scenarios in which gluino pair production is followed by the decay of each gluino to an undetected lightest supersymmetric particle and either a bottom or top quark-antiquark pair, characteristic of gluino mediated bottom- or top-squark production. Using the production cross section calculated to next-to-leading-order plus next-to-leading-logarithm accuracy, and in the limit of a massless lightest supersymmetric particle, we exclude gluinos with masses below 1170 GeV and 1020 GeV for the two scenarios, respectively.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Argonne National Laboratory (ANL), Argonne, IL (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Organization:
CMS
DOE Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1390540
Report Number(s):
FERMILAB-PUB--13-240-CMS; CMS-SUS--12-024; CERN-PH-EP--2013-076; arXiv:1305.2390; 1232968
Journal Information:
Physics Letters. B, Journal Name: Physics Letters. B Journal Issue: 4-5 Vol. 725; ISSN 0370-2693
Publisher:
Elsevier
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (51)

Review of Particle Physics journal July 2012
S-particles at their naturalness limits journal October 2009
Soft-gluon resummation for squark and gluino hadroproduction journal December 2009
Search for supersymmetry in final states with a single lepton, b -quark jets, and missing transverse energy in proton-proton collisions at s = 7     TeV journal March 2013
Natural SUSY endures journal September 2012
Fast simulation of the CMS detector journal April 2010
Simplified models for a first characterization of new physics at the LHC journal April 2009
Impact of heavy quark masses on parton distributions and LHC phenomenology journal August 2011
Squark and Gluino Hadroproduction journal June 2011
Model-independent jets plus missing energy searches journal January 2009
Search for supersymmetry in pp collisions at s=7 TeV in final states with missing transverse momentum and b-jets journal July 2011
Phenomenology of the production, decay, and detection of new hadronic states associated with supersymmetry journal July 1978
Search for supersymmetry in p p collisions at s = 7     TeV in final states with missing transverse momentum and b -jets with the ATLAS detector journal June 2012
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Evidence for Associated Production of a Single Top Quark and W Boson in p p Collisions at s = 7     TeV journal January 2013
Supergauge transformations in four dimensions journal February 1974
Soft-gluon resummation for squark and gluino hadroproduction text January 2009
Search for top and bottom squarks from gluino pair production in final states with missing transverse energy and at least three b-jets with the ATLAS detector journal October 2012
Determination of jet energy calibration and transverse momentum resolution in CMS journal November 2011
Supersymmetry, supergravity and particle physics journal August 1984
Vector boson pair production at the LHC journal July 2011
Implications of CTEQ global analysis for collider observables journal July 2008
Matching NLO QCD computations and parton shower simulations journal June 2002
Next-to-next-to-leading-order collinear and soft gluon corrections for t -channel single top quark production journal May 2011
Factorizable dual model of pions journal August 1971
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
A lagrangian model invariant under supergauge transformations journal March 1974
Search for Scalar Bottom Quark Pair Production with the ATLAS Detector in p p Collisions at s = 7     TeV journal May 2012
Supergauge invariant extension of the Higgs mechanism and a model for the electron and its neutrino journal January 1975
Parton distributions for the LHC journal July 2009
Identification of b-quark jets with the CMS experiment journal April 2013
FEWZ 2.0: A code for hadronic Z production at next-to-next-to-leading order journal November 2011
Search for light top squark pair production in final states with leptons and b-jets with the ATLAS detector in s=7 TeV proton–proton collisions journal March 2013
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Search for a Supersymmetric Partner to the Top Quark in Final States with Jets and Missing Transverse Momentum at s = 7     TeV with the ATLAS Detector journal November 2012
Soft gluon resummation for the production of gluino-gluino and squark-antisquark pairs at the LHC journal November 2009
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
Simplified models for LHC new physics searches journal September 2012
Squark and gluino production at hadron colliders journal May 1997
Naturalness constraints in supersymmetric theories with non-universal soft terms journal September 1995
MadGraph 5: going beyond journal June 2011
Measurement of the cross section for the production of a W boson in association with b-jets in pp collisions at s=7 TeV with the ATLAS detector journal February 2012
Confidence level computation for combining searches with small statistics journal September 1999
New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis journal July 2002
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
Search for supersymmetry in events with b -quark jets and missing transverse energy in p p collisions at 7 TeV journal October 2012
Search for Direct Top Squark Pair Production in Final States with One Isolated Lepton, Jets, and Missing Transverse Momentum in s = 7     TeV p p Collisions Using 4.7     fb − 1 of ATLAS Data journal November 2012
Dual Theory for Free Fermions journal May 1971
Single top and top pair production preprint January 2012
Matching NLO QCD computations with parton shower simulations: the POWHEG method journal November 2007
Threshold Resummation for Squark-Antisquark and Gluino-Pair Production at the LHC journal March 2009

Cited By (29)

ATLAS Run 1 searches for direct pair production of third-generation squarks at the Large Hadron Collider text January 2015
Searches for electroweak neutralino and chargino production in channels with Higgs, Z , and W bosons in p p collisions at 8 TeV journal November 2014
Tackling light higgsinos at the ILC journal December 2013
Searches for electroweak production of charginos, neutralinos, and sleptons decaying to leptons and W, Z, and Higgs bosons in pp collisions at 8 TeV journal September 2014
Dissecting jets and missing energy searches using n-body extended simplified models journal August 2016
Inclusive search for supersymmetry using razor variables in p p collisions at s = 13     TeV journal January 2017
On the coverage of the pMSSM by simplified model results journal March 2018
Uncovering Natural Supersymmetry via the interplay between the LHC and direct Dark Matter detection journal July 2015
Searches for electroweak production of charginos, neutralinos, and sleptons decaying to leptons and W, Z, and Higgs bosons in pp collisions at 8 TeV text January 2014
SModelS: a tool for interpreting simplified-model results from the LHC and its application to supersymmetry text January 2013
Probing U(1) extensions of the MSSM at the LHC Run I and in dark matter searches journal September 2015
Dissecting Jets and Missing Energy Searches Using $n$-body Extended Simplified Models text January 2016
Cosmological Constraints on Bose-Einstein-Condensed Scalar Field Dark Matter text January 2013
Search for Supersymmetry in Hadronic Events Using $M_\mathrm {T2}$ at $\sqrt{s}$ = 8 TeV book January 2015
Search for supersymmetry in multijet events with missing transverse momentum in proton-proton collisions at 13 TeV text January 2017
Search for anomalous production of events with three or more leptons in p p collisions at s = 8     TeV journal August 2014
ATLAS Run 1 searches for direct pair production of third-generation squarks at the Large Hadron Collider journal October 2015
MSSM Dark Matter in Light of Higgs and LUX Results journal January 2016
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
Search for supersymmetry in multijet events with missing transverse momentum in proton-proton collisions at 13 TeV journal August 2017
Searches for electroweak neutralino and chargino production in channels with Higgs, Z, and W bosons in pp collisions at 8 TeV text January 2014
A search for new phenomena in pp collisions at $$\sqrt{s} = 13\,\text {TeV} $$ s = 13 TeV in final states with missing transverse momentum and at least one jet using the $$\alpha _{\mathrm {T}}$$ α T variable journal May 2017
Searches for electroweak production of charginos, neutralinos, and sleptons decaying to leptons and W, Z, and Higgs bosons in pp collisions at 8 TeV text January 2014
Search for supersymmetry in multijet events with missing transverse momentum in proton-proton collisions at 13 TeV text January 2017
Search for supersymmetry in multijet events with missing transverse momentum in proton-proton collisions at 13 TeV text January 2017
Cosmological constraints on Bose-Einstein-condensed scalar field dark matter journal April 2014
Non-simplified SUSY: $$\widetilde{\tau }$$ τ ~ -coannihilation at LHC and ILC journal April 2016
Search for supersymmetry in multijet events with missing transverse momentum in proton-proton collisions at 13 TeV text January 2017
Search for new physics with the M T2 variable in all-jets final states produced in pp collisions at s = 13 $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV journal October 2016

Similar Records

Search for gluino mediated bottom- and top-squark production in multijet final states in pp collisions at 8 TeV
Journal Article · Thu Jul 04 00:00:00 EDT 2013 · Physics Letters. B · OSTI ID:1602227

Search for Gluino-Mediated Bottom Squark Production in pp Collisions at {radical}(s)=1.96 TeV
Journal Article · Fri Jun 05 00:00:00 EDT 2009 · Physical Review Letters · OSTI ID:21319479

Search for squarks and gluinos with the ATLAS detector in final states with jets and missing transverse momentum using $\sqrt{s}=8 $ TeV proton-proton collision data
Journal Article · Tue Sep 30 00:00:00 EDT 2014 · Journal of High Energy Physics (Online) · OSTI ID:1523948