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Title: Search for low mass vector resonances decaying into quark-antiquark pairs in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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Here, a search for narrow vector resonances decaying into quark-antiquark pairs is presented. The analysis is based on data collected in proton-proton collisions at $$\sqrt{s} = $$ 13 TeV with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{-1}$$. The hypothetical resonance is produced with sufficiently high transverse momentum that its decay products are merged into a single jet with two-prong substructure. A signal would be identified as a peak over a smoothly falling background in the distribution of the invariant mass of the jet, using novel jet substructure techniques. No evidence for such a resonance is observed within the mass range of 50-300 GeV. Upper limits at 95% confidence level are set on the production cross section, and presented in a mass-coupling parameter space. The limits further constrain simplified models of dark matter production involving a mediator interacting between quarks and dark matter particles through a vector or axial-vector current. In the framework of these models, the results are the most sensitive to date, extending for the first time the search region to masses below 100 GeV.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1398792
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-408-CMS; CMS-EXO-17-001; CERN-EP-2017-235; arXiv:1710.00159; 1628094
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2018, Issue 1; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 26 works
Citation information provided by
Web of Science

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