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Title: Search for new phenomena with photon+jet events in proton-proton collisions at √s = 13 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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A search is performed for the production of high-mass resonances decaying into a photon and a jet in 3.2 fb -1 of proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of (Formula presented.) TeV collected by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. Selected events have an isolated photon and a jet, each with transverse momentum above 150 GeV. No significant deviation of the γ+jet invariant mass distribution from the background-only hypothesis is found. Limits are set at 95% confidence level on the cross sections of generic Gaussian-shaped signals and of a few benchmark phenomena beyond the Standard Model: excited quarks with vector-like couplings to the Standard Model particles, and non-thermal quantum black holes in two models of extra spatial dimensions. The minimum excluded visible cross sections for Gaussian-shaped resonances with width-to-mass ratios of 2% decrease from about 6 fb for a mass of 1.5 TeV to about 0.8 fb for a mass of 5 TeV. The minimum excluded visible cross sections for Gaussian-shaped resonances with width-to-mass ratios of 15% decrease from about 50 fb for a mass of 1.5 TeV to about 1.0 fb for a mass of 5 TeV. Excited quarks are excluded below masses of 4.4 TeV, and non-thermal quantum black holes are excluded below masses of 3.8 (6.2) TeV for Randall-Sundrum (Arkani-Hamed-Dimopoulous-Dvali) models with one (six) extra dimensions.[Figure not available: see fulltext.]

Research Organization:
SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States); Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-76SF00515; AC02-05CH11231
OSTI ID:
1242374
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1379143
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2016, Issue 3; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 12 works
Citation information provided by
Web of Science

References (42)

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Searches for Dijet Resonances at Hadron Colliders journal December 2011
Search for high-mass dilepton resonances in p p collisions at s = 8 TeV with the ATLAS detector journal September 2014
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Dynamics of isolated-photon plus jet production in pp collisions at <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" xmlns:sa="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-aff/dtd"><mml:msqrt><mml:mi>s</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mtext> TeV</mml:mtext></mml:math> with the ATLAS detector journal October 2013
Search for Narrow Resonances Decaying to Dijets in Proton-Proton Collisions at s = 13 TeV journal February 2016
Search for new phenomena in dijet mass and angular distributions from pp collisions at s = 13   TeV with the ATLAS detector journal March 2016
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Dispelling the <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:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:math> myth for the <mml:math altimg="si2.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:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math> jet-finder journal September 2006
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Cited By (2)

Search for lepton flavour violating decays of heavy resonances and quantum black holes to an $$\mathrm {e}\mu $$ e μ pair in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=8~\text {TeV} $$ s = 8 TeV journal June 2016
Search for Excited u and d Quarks in Dijet Final States at Future p p Colliders journal March 2019