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Office of Scientific and Technical Information

Title: Search for exotic decays of a Higgs boson into undetectable particles and one or more photons

Journal Article · · Physics Letters B
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A search is presented for exotic decays of a Higgs boson into undetectable particles and one or two isolated photons in pp collisions at a center-of-mass energy of 8 TeV. The data correspond to an integrated luminosity of up to 19.4 inverse femtobarns collected with the CMS detector at the LHC. Higgs bosons produced in gluon-gluon fusion and in association with a Z boson are investigated, using models in which the Higgs boson decays into a gravitino and a neutralino or a pair of neutralinos, followed by the decay of the neutralino to a gravitino and a photon. The selected events are consistent with the background-only hypothesis, and limits are placed on the product of cross sections and branching fractions. Assuming a standard model Higgs boson production cross section, a 95% confidence level upper limit is set on the branching fraction of a 125 GeV Higgs boson decaying into undetectable particles and one or two isolated photons as a function of the neutralino mass. For this class of models and neutralino masses from 1 to 120 GeV an upper limit in the range of 7 to 13% is obtained. Further results are given as a function of the neutralino lifetime, and also for a range of Higgs boson masses.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1230069
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1236361
Report Number(s):
CERN-PH-EP-2015-131; CMS-HIG-14-025; S037026931500965X; PII: S037026931500965X
Journal Information:
Physics Letters B, Journal Name: Physics Letters B Vol. 753 Journal Issue: C; ISSN 0370-2693
Publisher:
ElsevierCopyright Statement
Country of Publication:
Netherlands
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 14 works
Citation information provided by
Web of Science

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