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Title: Search for natural and split supersymmetry in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV in final states with jets and missing transverse momentum

A search for supersymmetry (SUSY) is performed in final states comprising one or more jets and missing transverse momentum using data from proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV. The data were recorded with the CMS detector at the CERN LHC in 2016 and correspond to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{-1}$$. The number of signal events is found to agree with the expected background yields from standard model processes. The results are interpreted in the context of simplified models of SUSY that assume the production of gluino or squark pairs and their prompt decay to quarks and the lightest neutralino. The masses of bottom, top, and mass-degenerate light-flavour squarks are probed up to 1050, 1000, and 1325 GeV, respectively. The gluino mass is probed up to 1900, 1650, and 1650 GeV when the gluino decays via virtual states of the aforementioned squarks. The strongest mass bounds on the neutralinos from gluino and squark decays are 1150 and 575 GeV, respectively. The search also provides sensitivity to simplified models inspired by split SUSY that involve the production and decay of long-lived gluinos. Values of the proper decay length $$c\tau$$ from $$10^{-3}$$ to $$10^{5}$$ mm are considered, as well as a metastable gluino scenario. Gluino masses up to 1750 and 900 GeV are probed for $$c\tau =$$ 1 mm and for the metastable state, respectively. The sensitivity is moderately dependent on model assumptions for $$c\tau \gtrsim 1$$ m. In conclusion, the search provides coverage of the $$c\tau$$ parameter space for models involving long-lived gluinos that is complementary to existing techniques at the LHC.
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-18-035-CMS; CMS-SUS-16-038; CERN-EP-2018-003; arXiv:1802.02110
Journal ID: ISSN 1029-8479; 1653451
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Journal of High Energy Physics (Online)
Additional Journal Information:
Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online); Journal Volume: 2018; Journal Issue: 5; Journal ID: ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer Berlin
Research Org:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
The CMS collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS; Dark matter; Hadron-Hadron scattering (experiments); Supersymmetry
OSTI Identifier:
1437984