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Title: Search for Dark Matter in Events with Missing Transverse Momentum and a Higgs Boson Decaying to Two Photons in p p Collisions at s = 8 TeV with the ATLAS Detector

Journal Article · · Physical Review Letters
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Results of a search for new phenomena in events with large missing transverse momentum and a Higgs boson decaying to two photons are reported. Data from proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 8 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb-1 have been collected with the ATLAS detector at the LHC. The observed data are well described by the expected standard model backgrounds. Upper limits on the cross section of events with large missing transverse momentum and a Higgs boson candidate are also placed. Exclusion limits are presented for models of physics beyond the standard model featuring dark-matter candidates.

Research Organization:
SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States); Argonne National Lab. (ANL), Argonne, IL (United States); Brookhaven National Lab. (BNL), Upton, NY (United States); Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC03-76SF00515; AC02-06CH11357; AC02-05CH11231; SC0012704
OSTI ID:
1224635
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1221120; OSTI ID: 1221131; OSTI ID: 1221132; OSTI ID: 1407395
Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Vol. 115 Journal Issue: 13; ISSN 0031-9007
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 20 works
Citation information provided by
Web of Science

References (45)

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Search for dark matter and large extra dimensions in monojet events in pp collisions at $ \sqrt {s} = {7} $ TeV journal September 2012
Search for new phenomena with the monojet and missing transverse momentum signature using the ATLAS detector in <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msqrt><mml:mi>s</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mspace width="0.25em"/><mml:mtext>TeV</mml:mtext></mml:math> proton–proton collisions journal November 2011
Search for Dark Matter Candidates and Large Extra Dimensions in Events with a Photon and Missing Transverse Momentum in p p Collision Data at s = 7 TeV with the ATLAS Detector journal January 2013
Search for Dark Matter and Large Extra Dimensions in p p Collisions Yielding a Photon and Missing Transverse Energy journal June 2012
Collider searches for dark matter in events with a Z boson and missing energy journal April 2013
Search for dark matter in events with a Z boson and missing transverse momentum in p p collisions at s = 8 TeV with the ATLAS detector journal July 2014
Search for Dark Matter in Events with a Hadronically Decaying W or Z Boson and Missing Transverse Momentum in p p Collisions at s = 8 TeV with the ATLAS Detector journal January 2014
Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC journal September 2012
Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC journal September 2012
Mono-Higgs-boson: A new collider probe of dark matter journal April 2014
Searching for dark matter at LHC with mono-Higgs production journal March 2014
Search for Invisible Decays of a Higgs Boson Produced in Association with a Z Boson in ATLAS journal May 2014
Search for invisible decays of the Higgs boson produced in association with a hadronically decaying vector boson in pp collisions at $$\sqrt{s} = 8$$ s = 8 TeV with the ATLAS detector journal July 2015
Search for invisible decays of Higgs bosons in the vector boson fusion and associated ZH production modes journal August 2014
Measurements of fiducial and differential cross sections for Higgs boson production in the diphoton decay channel at s = 8 $$ \sqrt{s}=8 $$ TeV with ATLAS journal September 2014
Electron and photon energy calibration with the ATLAS detector using LHC Run 1 data journal October 2014
Measurement of Higgs boson production in the diphoton decay channel in p p collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV with the ATLAS detector journal December 2014
Measurement of the inclusive isolated prompt photon cross section in p p collisions at s = 7 TeV with the ATLAS detector journal March 2011
Performance of missing transverse momentum reconstruction in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 7~\mbox{TeV}$ with ATLAS journal January 2012
Jet energy measurement and its systematic uncertainty in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=7$$ s = 7  TeV with the ATLAS detector journal January 2015
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Parton distributions for the LHC journal July 2009
New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis journal July 2002
QCD correction to the pp → WH and ZH total cross sections journal December 1991
NNLO QCD corrections to the Higgs-strahlung processes at hadron colliders journal January 2004
Electroweak radiative corrections to associated WH and ZH production at hadron colliders journal October 2003
The ATLAS Simulation Infrastructure journal September 2010
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Improved luminosity determination in pp collisions at $\sqrt {s} = 7\ \mathrm{TeV}$ using the ATLAS detector at the LHC journal August 2013
New parton distributions for collider physics journal October 2010
Impact of heavy quark masses on parton distributions and LHC phenomenology journal August 2011
HDECAY: a program for Higgs boson decays in the Standard Model and its supersymmetric extension journal January 1998
NNLO computational techniques: The cases and journal April 2009
Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
Confidence level computation for combining searches with small statistics journal September 1999
Decoupling theoretical uncertainties from measurements of the Higgs boson journal March 2015
Constraints on dark matter from colliders journal December 2010
On the validity of the effective field theory for dark matter searches at the LHC journal January 2014
Review of Particle Physics journal July 2012
First Results from the LUX Dark Matter Experiment at the Sanford Underground Research Facility journal March 2014
Global fit to Higgs signal strengths and couplings and implications for extended Higgs sectors journal October 2013