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Title: Search for black holes and other new phenomena in high-multiplicity final states in proton–proton collisions at s = 13 TeV

A search for new physics in energetic, high-multiplicity final states has been performed using proton-proton collision data collected with the CMS detector at a center-of-mass energy of 13 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 2.3 inverse femtobarns. The standard model background, dominated by multijet production, is determined exclusively from control regions in data. No statistically significant excess of events is observed. Model-independent limits on the product of the cross section and the acceptance of a new physics signal in these final states are set and further interpreted in terms of limits on the production of black holes. Semiclassical black holes and string balls with masses as high as 9.5 TeV, and quantum black holes with masses as high as 9.0 TeV are excluded by this search in the context of models with extra dimensions, thus significantly extending limits set at a center-of-mass energy of 8 TeV with the LHC Run 1 data.
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-258-CMS; CMS-EXO-15-007; CERN-EP-2017-074; arXiv:1705.01403
Journal ID: ISSN 0370-2693; 1598036
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Physics Letters. Section B
Additional Journal Information:
Journal Name: Physics Letters. Section B; Journal ID: ISSN 0370-2693
Publisher:
Elsevier
Research Org:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States); Argonne National Lab. (ANL), Argonne, IL (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
CMS Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
OSTI Identifier:
1371780