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Office of Scientific and Technical Information

Title: Search for an excited lepton that decays via a contact interaction to a lepton and two jets in proton-proton collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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Results are presented from a search for events containing an excited lepton (electron or muon) produced in association with an ordinary lepton of the same flavor and decaying to a lepton and two hadronic jets. Both the production and the decay of the excited leptons are assumed to occur via a contact interaction with a characteristic energy scale $$\Lambda$$. The branching fraction for the decay mode under study increases with the mass of the excited lepton and is the most sensitive channel for very heavy excited leptons. The analysis uses a sample of proton-proton collisions collected by the CMS experiment at the LHC at $$\sqrt{s} =$$ 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 77.4 fb$$^{-1}$$. The four-body invariant mass of the two lepton plus two jet system is used as the primary discriminating variable. No significant excess of events beyond the expectation for standard model processes is observed. Assuming that $$\Lambda$$ is equal to the mass of the excited leptons, excited electrons and muons with masses below 5.6 and 5.7 TeV, respectively, are excluded at 95% confidence level. These are the best limits to date.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Univ. of Colorado, Boulder, CO (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); National Science Foundation (NSF); Welch Foundation; Weston Havens Foundation
Contributing Organization:
The CMS Collaboration; The CMS collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; C-1845; SC0010005
OSTI ID:
1596052
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1637510
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-20-038-CMS; arXiv:2001.04521; CMS-EXO-18-013; CERN-EP-2019-280; oai:inspirehep.net:1775563; TRN: US2101847
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2020, Issue 5; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 9 works
Citation information provided by
Web of Science

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