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Title: Search for Low-Mass Quark-Antiquark Resonances Produced in Association with a Photon at $$\sqrt{s} = 13 \mathrm{ TeV}$$

Journal Article · · Physical Review Letters
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A search for narrow low-mass resonances decaying to quark-antiquark pairs is presented. The search is based on proton-proton collisions events collected at 13 TeV by the CMS detector at the CERN LHC. The data sample corresponds to an integrated luminosity of $$\mathrm{35.9 fb^{-1}}$$, recorded in 2016. The search considers the case where the resonance has high transverse momentum due to initial-state radiation of a photon. To study this process, the decay products of the resonance are reconstructed as a single large-radius jet with two-pronged substructure. The signal is identified as a localized excess in the jet invariant mass spectrum. No evidence for such a resonance is observed in the mass range 10 to 125 GeV. Upper limits at the 95% confidence level are set on the coupling strength of vector resonances decaying to quark pairs. The results obtained with this novel technique provide the first direct constraints on quark-antiquark resonance masses below 50 GeV obtained at a hadron collider.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Univ. of Colorado, Boulder, CO (United States); Brown Univ., Providence, RI (United States); Carnegie Mellon Univ., Pittsburgh, PA (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; SC0010005; SC0010010; AC02-05CH11231; SC0010118
OSTI ID:
1542171
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1603545; OSTI ID: 1637331; OSTI ID: 1755502
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-19-320-CMS; arXiv:1905.10331; CMS-EXO-17-027; CERN-EP-2019-068; PRLTAO; oai:inspirehep.net:1736729
Journal Information:
Physical Review Letters, Vol. 123, Issue 23; ISSN 0031-9007
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 8 works
Citation information provided by
Web of Science

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