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Constraints on the spin-parity and anomalous HVV couplings of the Higgs boson in proton collisions at 7 and 8 TeV

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2014

 GO

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Report No.: CERN-PH-EP-2014-265; CMS-HIG-14-018; arXiv:1411.3441

Abstract: The study of the spin-parity and tensor structure of the interactions of the recently discovered Higgs boson is performed using the $\mathrm{H} \rightarrow \mathrm{Z} \mathrm{Z}$, $\mathrm{Z}\gamma^*$, $\gamma^*\gamma^* \rightarrow 4\ell$, $\mathrm{H} \rightarrow \mathrm{W} \mathrm{W} \rightarrow \ell\nu\ell\nu$, and $\mathrm{H} \rightarrow \gamma\gamma$ decay modes. The full dataset recorded by the CMS experiment during the LHC Run 1 is used, corresponding to an integrated luminosity of up to $5.1~\mathrm{fb}^{-1}$ at a center-of-mass energy of 7 TeV and up to $19.7~\mathrm{fb}^{-1}$ at 8 TeV. A wide range of spin-two models is excluded at a 99% confidence level or higher, or at a 99.87% confidence level for the minimal gravity-like couplings, regardless of whether assumptions are made on the production mechanism. Any mixed-parity spin-one state is excluded in the $\mathrm{ZZ}$ and $\mathrm{WW }$ modes at a greater than 99.999% confidence level. Under the hypothesis that the resonance is a spin-zero boson, the tensor structure of the interactions of the Higgs boson with two vector bosons $\mathrm{Z} \mathrm{Z}$, $\mathrm{Z}\gamma$, $\gamma\gamma$, and $\mathrm{W} \mathrm{W}$ is investigated and limits on eleven anomalous contributions are set. Tighter constraints on anomalous $\mathrm{HVV}$ interactions are obtained by combining the $\mathrm{HZZ}$ and $\mathrm{HWW}$ measurements. All observations are consistent with the expectations for the standard model Higgs boson with the quantum numbers $J^{\mathrm{PC}}=0^{++}$.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; Higgs particle: interaction ; Higgs particle: coupling ; Z0: leptonic decay ; W: leptonic decay ; final state: (4lepton) ; final state: (2lepton) ; final state: (2photon) ; quantum number ; CERN LHC Coll ; vector boson ; Higgs particle: decay modes ; spin: 0 ; angular distribution ; experimental results ; CMS ; p p --> Higgs particle anything ; Higgs particle --> 2Z0 ; Higgs particle --> Z0 photon ; Higgs particle --> W+ W- ; Higgs particle --> 2photon ; Z0 --> 2lepton ; W --> lepton neutrino ; 7000 GeV-cms8000 GeV-cms


Note: OA

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. Experiments at LHC (CMS) (POF2-512) (POF2-512)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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Constraints on the spin-parity and anomalous HVV couplings of the Higgs boson in proton collisions at 7 and 8 TeV
Physical review / D 92(1), 012004 () [10.1103/PhysRevD.92.012004]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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