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Title: Search for dark matter in association with a Higgs boson decaying to b-quarks in pp collisions at s = 13   TeV with the ATLAS detector

A search for dark matter pair production in association with a Higgs boson decaying to a pair of bottom quarks is presented, using 3.2 fb -1 of pp collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV collected by the ATLAS detector at the LHC. The decay of the Higgs boson is reconstructed as a high-momentum $$b\bar{b}$$ system with either a pair of small-radius jets, or a single large-radius jet with substructure. The observed data are found to be consistent with the expected backgrounds. Results are interpreted using a simplified model with a Z' gauge boson mediating the interaction between dark matter and the Standard Model as well as a two-Higgs-doublet model containing an additional Z' boson which decays to a Standard Model Higgs boson and a new pseudoscalar Higgs boson, the latter decaying into a pair of dark matter particles.
Authors:
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Publication Date:
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231; AC02-76SF00515
Type:
Published Article
Journal Name:
Physics Letters. Section B
Additional Journal Information:
Journal Volume: 765; Journal Issue: C; Journal ID: ISSN 0370-2693
Publisher:
Elsevier
Research Org:
Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States); SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
ATLAS Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
OSTI Identifier:
1333756
Alternate Identifier(s):
OSTI ID: 1379735; OSTI ID: 1390278