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

Search for gauge-mediated supersymmetry in events with at least one photon and missing transverse momentum in pp collisions at s =13TeV

Journal Article · · Physics Letters B
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A search for gauge-mediated supersymmetry (SUSY) in final states with photons and large missing transverse momentum is presented. The data sample of pp collisions at $$\sqrt{s} = $$ 13 TeV was collected with the CMS detector at the CERN LHC and corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{-1}$$. Data are compared with models in which the lightest neutralino has bino- or wino-like components, resulting in decays to photons and gravitinos, where the gravitinos escape detection. The event selection is optimized for both electroweak (EWK) and strong production SUSY scenarios. The observed data are consistent with standard model predictions, and limits are set in the context of a general gauge mediation model in which gaugino masses up to 980 GeV are excluded at 95% confidence level. Gaugino masses below 780 and 950 GeV are excluded in two simplified models with EWK production of mass-degenerate charginos and neutralinos. Stringent limits are set on simplified models based on gluino and squark pair production, excluding gluino (squark) masses up to 2100 (1750) GeV depending on the assumptions made for the decay modes and intermediate particle masses. This analysis sets the highest mass limits to date in the studied EWK models, and in the considered strong production models when the mass difference between the gauginos and the squarks or gluinos is small.
Research Organization:
ABC Federal U.; Aachen, Tech. Hochsch.; Alabama U.; Andes U., Bogota; Antwerp U.; Athens U.; Auckland U.; Bangalore, Indian Inst. Sci.; Bari Polytechnic; Bari U.; Basilicata U., Potenza; Baylor U.; BeiHang U.; Beijing, Inst. High Energy Phys.; Belgrade U.; Beykent U.; Bhabha Atomic Res. Ctr.; Bhubaneswar, Inst. Phys.; Bhubaneswar, NISER; Bingöl U.; Bogazici U.; Bologna U.; Boskovic Inst., Zagreb; Boston U.; Brandenburg Tech. U.; Bristol U.; Brown U.; Brunel U.; Brussels U.; Budapest, RMKI; CC, Villeurbanne; CERN; CHEP, Taegu; CINVESTAV, IPN; Cag U., Mersin; Cairo U.; Cairo, Acad. Sci. Res. Tech.; Caltech; Cantabria Inst. of Phys.; Canterbury U.; Carnegie Mellon U.; Catania U.; Catholic U. America; Charles U.; Chonbuk Natl. U.; Chonnam Natl. U.; Chulalongkorn U.; Colorado U.; Conacyt, Mexico; Cornell U.; Cukurova U.; Cyprus U.; DESY; Debrecen, Inst. Nucl. Res.; Delhi U.; Democritos Nucl. Res. Ctr.; Dubna, JINR; Ecole Polytechnique; Eotvos U.; Erzincan U.; Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Florence U.; Florida Inst. Tech.; Florida Intl. U.; Florida State U.; Florida U.; Frascati; GTU, Tbilisi; Gaziosmanpasa U.; Genoa U.; Gent U.; Guglielmo Marconi U.; Hamburg U.; Hanyang U.; Haute Alsace U.; Helsinki Inst. of Phys.; Helsinki U.; IAC, La Laguna; IISER, Pune; IIUM, Kuala Lumpur; INFN, Bari; INFN, Bologna; INFN, Catania; INFN, Florence; INFN, Genoa; INFN, Milan Bicocca; INFN, Naples; INFN, Padua; INFN, Pavia; INFN, Perugia; INFN, Pisa; INFN, Rome; INFN, Trieste; INFN, Turin; IPM, Tehran; IRFU, Saclay; Iberoamericana U.; Illinois U., Chicago; Imperial Coll., London; Indian Inst. Tech., Bhubaneswar; Indian Inst. Tech., Madras; Inst. Scintill. Mat., Kharkiv; Ioannina U.; Iowa U.; Isfahan Tech. U.; Islamic Azad U., Sci. Res. Branch, Tehran; Istanbul Aydin U.; Istanbul Bilgi U.; Istanbul, Tech. U.; Izmir Inst. Tech.; Johns Hopkins U.; KIT, Karlsruhe, EKP; Kafkas U.; Kansas State U.; Kansas U.; Kharkov, KIPT; Korea U.; LIP, Lisbon; Lappeenranta U. Tech.; Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Lebedev Inst.; Louvain U.; Lyon, IPN; MIT; MOSTI, Malaysian Nucl. Agency, Kajang; Madrid, Autonoma U.; Madrid, CIEMAT; Malaya U.; Marmara U.; Maryland U.; Mersin U.; Middle East Tech. U., Ankara; Milan Bicocca U.; Mimar Sinan U.; Minnesota U.; Minsk, Inst. Nucl. Problems; Mississippi U.; Moscow Phys. Eng. Inst.; Moscow State U.; Moscow, INR; Moscow, ITEP; Moscow, MIPT; NCBJ, Swierk; NICPB, Tallinn; Naples U.; Natl. Tech. U., Athens; Nebraska U.; Necmettin Erbakan U., Konya; Northeastern U.; Northwestern U.; Notre Dame U.; Novosibirsk State U.; Novosibirsk, IYF; Ohio State U.; Oviedo U.; PSI, Villigen; Padua U.; Panjab U.; Pavia U.; Peking U.; Pelotas U.; Perugia U.; Piemonte Orientale U., Novara; Piri Reis U., Istanbul; Pisa U.; Pisa, Scuola Normale Superiore; Princeton U.; Princeton Univ., NJ (United States); Puebla U., Inst. Fis.; Puerto Rico U., Mayaguez; Purdue U.; Purdue U., Calumet; Quaid-i-Azam U.; Rice U.; Riga Tech. U.; Rio de Janeiro State U.; Rio de Janeiro, CBPF; Rochester U.; Rockefeller U.; Rome U.; Ruhuna U.; Rutgers U., Piscataway; Rutherford; SUNY, Buffalo; Saha Inst.; San Francisco de Quito U.; San Luis Potosi U.; Sao Paulo, IFT; Seoul Natl. U.; Seoul U.; Serpukhov, IHEP; Siena U.; Sinop U.; Sofiya U.; Sofiya, Inst. Nucl. Res.; Southampton U.; Split Tech. U.; Split U.; St. Petersburg Polytechnic Inst.; St. Petersburg, INP; Stefan Meyer Inst. Subatomare Phys.; Strasbourg, IPHC; Sungkyunkwan U.; TIFR, Mumbai, DHEP; TU Vienna; Taiwan, Natl. Central U.; Taiwan, Natl. Taiwan U.; Tbilisi State U.; Tennessee U.; Texas A&M U. Qatar, Doha; Texas A-M; Texas Tech.; Trieste U.; Tsinghua U., Beijing; Turin U.; U. Campinas; U. Debrecen, Inst. Phys.; UC, Davis; UC, Riverside; UC, San Diego; UC, Santa Barbara; UCLA; University Coll., Dublin; Utah Valley U.; VINCA Inst. Nucl. Sci., Belgrade; Vanderbilt U.; Vienna, OAW; Vilnius U.; Virginia U.; Visva Bharati U.; Vrije U., Brussels; Warsaw U.; Warsaw U. of Tech.; Wayne State U.; Wisconsin U., Madison; Yazd U.; Yerevan Phys. Inst.; Zewail City Sci. Technol., Giza; Zurich U.; Zurich, ETH
Sponsoring Organization:
US Department of Energy; USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; SC0007968
OSTI ID:
1437837
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1600951
OSTI ID: 22851658
OSTI ID: 1416556
Report Number(s):
CERN-EP--2017-284; CERN-EP-2017-284; CMS-SUS--16-046; CMS-SUS-16-046; FERMILAB-PUB--17-632-CMS; FERMILAB-PUB-17-632-CMS; arXiv:1711.08008; S0370269318301552; PII: S0370269318301552
Journal Information:
Physics Letters B, Journal Name: Physics Letters B Journal Issue: C Vol. 780; ISSN 0370-2693
Publisher:
ElsevierCopyright Statement
Country of Publication:
Netherlands
Language:
English

References (45)

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Search for supersymmetry in events with a photon, a lepton, and missing transverse momentum in pp collisions at s = 8  TeV journal June 2016
Search for supersymmetry in electroweak production with photons and large missing transverse energy in pp collisions at s = 8 TeV journal August 2016
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Threshold Resummation for Squark-Antisquark and Gluino-Pair Production at the LHC journal March 2009
W + W − Production at Hadron Colliders in Next to Next to Leading Order QCD journal November 2014
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Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Precision predictions for electroweak superpartner production at hadron colliders with Resummino journal July 2013
Search for top-squark pair production in the single-lepton final state in pp collisions at $\sqrt{s}=8\ \mathrm{TeV}$ journal December 2013
$$W^+W^-$$ W + W - , $$WZ$$ W Z and $$ZZ$$ Z Z production in the POWHEG-BOX-V2 journal January 2014
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
Precise determination of the mass of the Higgs boson and tests of compatibility of its couplings with the standard model predictions using proton collisions at 7 and 8 $$\,\text {TeV}$$ TeV journal May 2015
Event generator tunes obtained from underlying event and multiparton scattering measurements journal March 2016
Squark and Gluino Hadroproduction journal June 2011
General Gauge Mediation journal January 2009