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Office of Scientific and Technical Information

Title: Search for direct production of electroweakinos in final states with one lepton, jets and missing transverse momentum 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. SLAC

Searches for electroweak production of wino-like chargino pairs, $${\overset{\sim }{\chi}}_1^{+}{\overset{\sim }{\chi}}_1^{-}$$, and of wino-like chargino and next-to-lightest neutralino, $${\overset{\sim }{\chi}}_1^{\pm }{\overset{\sim }{\chi}}_2^0$$, are presented. The models explored assume that the charginos decay into a W boson and the lightest neutralino, $${\overset{\sim }{\chi}}_1^{\pm}\to {W}^{\pm }{\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$. The next-to-lightest neutralinos are degenerate in mass with the chargino and decay to $${\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$ and either a Z or a Higgs boson, $${\overset{\sim }{\chi}}_2^0\to Z{\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$ or $$h{\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$. The searches exploit the presence of a single isolated lepton and missing transverse momentum from the W boson decay products and the lightest neutralinos, and the presence of jets from hadronically decaying Z or W bosons or from the Higgs boson decaying into a pair of b-quarks. The searches use 139 fb–1 of $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV proton-proton collisions data collected by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider between 2015 and 2018. No deviations from the Standard Model expectations are found, and 95% confidence level exclusion limits are set. Chargino masses ranging from 260 to 520 GeV are excluded for a massless $${\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$ in chargino pair production models. Degenerate chargino and next-to-lightest neutralino masses ranging from 260 to 420 GeV are excluded for a massless $${\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$ for $${\overset{\sim }{\chi}}_2^0\to Z{\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$. For decays through an on-shell Higgs boson and for mass-splitting between $${\overset{\sim }{\chi}}_1^{\pm }/{\overset{\sim }{\chi}}_2^0$$ and $${\overset{\sim }{\chi}}_1^0$$ as small as the Higgs boson mass, mass limits are improved by up to 40 GeV in the range of 200–260 GeV and 280–470 GeV compared to previous ATLAS constraints.

Research Organization:
SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-76SF00515
OSTI ID:
2403651
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online) Journal Issue: 12 Vol. 2023; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (73)

Naturalnes in supersymmetric GUTS journal June 1981
Jet trimming journal February 2010
Matching tree-level matrix elements with interleaved showers journal March 2012
Merging multi-leg NLO matrix elements with parton showers journal March 2013
Bisection-based asymmetric M T2 computation: a higher precision calculator than existing symmetric methods journal March 2015
Slepton pair production at the LHC in NLO+NLL with resummation-improved parton densities journal March 2018
QCD matrix elements + parton showers. The NLO case journal April 2013
A general framework for implementing NLO calculations in shower Monte Carlo programs: the POWHEG BOX journal June 2010
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations journal July 2014
A critical appraisal of NLO+PS matching methods journal September 2012
Single-top t-channel hadroproduction in the four-flavour scheme with POWHEG and aMC@NLO journal September 2012
Gaugino production in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 8 TeV journal October 2012
Is the neutrino a goldstone particle? journal September 1973
Super-symmetry and non-Abelian gauges journal August 1974
Supersymmetry and weak, electromagnetic and strong interactions journal September 1976
Spontaneously broken supersymmetric theories of weak, electromagnetic and strong interactions journal January 1977
Phenomenology of the production, decay, and detection of new hadronic states associated with supersymmetry journal July 1978
Low-energy predictions in supersymmetric grand unified theories journal October 1981
One-loop analysis of the electroweak breaking in supersymmetric models and the fine-tuning problem journal July 1993
Supergauge invariant extension of quantum electrodynamics journal August 1974
Supergauge transformations in four dimensions journal February 1974
Supergauge invariant Yang-Mills theories journal September 1974
Softly broken supersymmetry and SU(5) journal December 1981
Supersymmetric relics from the big bang journal June 1984
Upper bounds on supersymmetric particle masses journal August 1988
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
HATHOR – HAdronic Top and Heavy quarks crOss section calculatoR journal April 2011
Top++: A program for the calculation of the top-pair cross-section at hadron colliders journal November 2014
Collier: A fortran-based complex one-loop library in extended regularizations journal March 2017
Evaluation of three methods for calculating statistical significance when incorporating a systematic uncertainty into a test of the background-only hypothesis for a Poisson process
  • Cousins, Robert D.; Linnemann, James T.; Tucker, Jordan
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 595, Issue 2 https://doi.org/10.1016/j.nima.2008.07.086
journal October 2008
Threshold resummation for gaugino pair production at hadron colliders journal January 2011
Parton distributions with LHC data journal February 2013
Electroweak precision observables in the minimal supersymmetric standard model journal March 2006
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
PDF4LHC recommendations for LHC Run II journal January 2016
QCD Matrix Elements + Parton Showers journal November 2001
A New Method for Combining NLO QCD with Shower Monte Carlo Algorithms journal November 2004
A positive-weight next-to-leading-order Monte Carlo for heavy flavour hadroproduction journal September 2007
Matching NLO QCD computations with parton shower simulations: the POWHEG method journal November 2007
A parton shower algorithm based on Catani-Seymour dipole factorisation journal March 2008
The catchment area of jets journal April 2008
On measuring the masses of pair-produced semi-invisibly decaying particles at hadron colliders journal April 2008
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Comix, a new matrix element generator journal December 2008
Event generation with SHERPA 1.1 journal February 2009
QCD matrix elements and truncated showers journal May 2009
NLO single-top production matched with shower in POWHEG: s - and t -channel contributions journal September 2009
The new LUCID-2 detector for luminosity measurement and monitoring in ATLAS journal July 2018
Supersymmetry and the scale of unification journal September 1981
Supernatural supersymmetry: Phenomenological implications of anomaly-mediated supersymmetry breaking journal March 2000
High-precision QCD at hadron colliders: Electroweak gauge boson rapidity distributions at next-to-next-to leading order journal May 2004
Implications of CTEQ global analysis for collider observables journal July 2008
Simplified models for a first characterization of new physics at the LHC journal April 2009
Scattering Amplitudes with Open Loops journal March 2012
Percent-Level-Precision Physics at the Tevatron: Next-to-Next-to-Leading Order QCD Corrections to q q ¯ → t t ¯ + X journal September 2012
Constraint on the Photino Mass from Cosmology journal May 1983
Production of Charginos, Neutralinos, and Sleptons at Hadron Colliders journal November 1999
Single-top Wt-channel production matched with parton showers using the POWHEG method journal February 2011
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Precision predictions for electroweak superpartner production at hadron colliders with Resummino journal July 2013
Squark and gluino production cross sections in $$pp$$ p p collisions at $$\sqrt{s} = 13, 14, 33$$ s = 13 , 14 , 33 and $$100$$ 100 TeV journal December 2014
HistFitter software framework for statistical data analysis journal April 2015
Herwig 7.0/Herwig++ 3.0 release note journal April 2016
Calculation and Phenomenology of Two Body Decays of Neutralinos and Charginos to W, Z, and Higgs Bosons journal August 1987
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