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U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Search for new phenomena in high-mass final states with a photon and a jet from $pp$ collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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A search is performed for new phenomena in events having a photon with high transverse momentum and a jet collected in 36.7 fb-1 of proton–proton collisions at a centre-of-mass energy of s√ = 13 TeV recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. The invariant mass distribution of the leading photon and jet is examined to look for the resonant production of new particles or the presence of new high-mass states beyond the Standard Model. No significant deviation from the background-only hypothesis is observed and cross-section limits for generic Gaussian-shaped resonances are extracted. Excited quarks hypothesized in quark compositeness models and high-mass states predicted in quantum black hole models with extra dimensions are also examined in the analysis. The observed data exclude, at 95% confidence level, the mass range below 5.3 TeV for excited quarks and 7.1 TeV (4.4 TeV) for quantum black holes in the Arkani-Hamed–Dimopoulos–Dvali (Randall–Sundrum) model with six (one) extra dimensions.
Research Organization:
Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States); Harvard Univ., Cambridge, MA (United States); 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); USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231; AC02-76SF00515; SC0007881; SC0012704
OSTI ID:
1423896
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1770952
OSTI ID: 1435120
OSTI ID: 22691304
OSTI ID: 1499419
Report Number(s):
BNL--209235-2018-JACI; PII: 5553
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Journal Name: European Physical Journal. C, Particles and Fields Journal Issue: 2 Vol. 78; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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Colorful quantum black holes at the LHC journal September 2008
Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC journal September 2012
Search for new phenomena in photon+jet events collected in proton–proton collisions at s=8 TeV with the ATLAS detector journal January 2014
Search for excited quarks in the γ + jet final state in proton–proton collisions at s = 8   TeV journal November 2014
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
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New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis journal July 2002
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Search for black holes and sphalerons in high-multiplicity final states in proton-proton collisions at s = 13 $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV journal November 2018