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Title: Search for pair production of heavy vector-like quarks decaying to high-p T W bosons and b quarks in the lepton-plus-jets final state in pp collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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A search is presented for the pair production of heavy vector-like T quarks, primarily targeting the T quark decays to a W boson and a b-quark. The search is based on 36.1 fb-1 of pp collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV recorded in 2015 and 2016 with the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider. Data are analysed in the lepton-plus-jets final state, including at least one b-tagged jet and a large-radius jet identified as originating from the hadronic decay of a high-momentum W boson. No significant deviation from the Standard Model expectation is observed in the reconstructed T mass distribution. The observed 95% confidence level lower limit on the T mass are 1350 GeV assuming 100% branching ratio to Wb. In the SU(2) singlet scenario, the lower mass limit is 1170 GeV. This search is also sensitive to a heavy vector-like B quark decaying to Wt and other final states. The results are thus reinterpreted to provide a 95% confidence level lower limit on the B quark mass at 1250 GeV assuming 100% branching ratio to Wt; in the SU(2) singlet scenario, the limit is 1080 GeV. Mass limits on both T and B production are also set as a function of the decay branching ratios. The 100% branching ratio limits are found to be applicable to heavy vector-like Y and X production that decay to Wb and Wt, respectively.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States); Univ. of Michigan, Ann Arbor, MI (United States); SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States); Harvard Univ., Cambridge, MA (United States); Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS Collaboration; The ATLAS collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231; SC0007859; AC02-76SF00515; SC0007881; SC0012704
OSTI ID:
1421820
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1418812; OSTI ID: 1499395; OSTI ID: 1638961; OSTI ID: 1771333
Report Number(s):
BNL-209211-2018-JACI; ark:/13030/qt9qk2z4st; TRN: US1801557
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2017, Issue 10; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 37 works
Citation information provided by
Web of Science

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