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

Search for excited $$τ$$-leptons and leptoquarks in the final state with $$τ$$-leptons and jets in pp collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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  1. Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Marseille (France). Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Institut National de Physique Nucleaire et de Physique des Particules (IN2P3); Aix-Marseille Université (France); The ATLAS Collaboration. et al.
A search is reported for excited $$τ$$-leptons and leptoquarks in events with two hadronically decaying $$τ$$-leptons and two or more jets. The search uses proton-proton ($pp$) collision data at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV recorded by the ATLAS experiment during the Run 2 of the Large Hadron Collider in 2015–2018. The total integrated luminosity is 139 fb-1. The excited $$τ$$-lepton is assumed to be produced and to decay via a four-fermion contact interaction into an ordinary $$τ$$-lepton and a quark-antiquark pair. The leptoquarks are assumed to be produced in pairs via the strong interaction, and each leptoquark is assumed to couple to a charm or lighter quark and a $$τ$$-lepton. No excess over the background prediction is observed. Excited $$τ$$-leptons with masses below 2.8 TeV are excluded at 95% CL in scenarios with the contact interaction scale Λ set to 10 TeV. At the extreme limit of model validity where Λ is set equal to the excited $$τ$$-lepton mass, excited $$τ$$-leptons with masses below 4.6 TeV are excluded. Leptoquarks with masses below 1.3 TeV are excluded at 95% CL if their branching ratio to a charm quark and a $$τ$$-lepton equals 1. The analysis does not exploit flavour-tagging in the signal region.
Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
OSTI ID:
2282092
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online) Journal Issue: 6 Vol. 2023; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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