Preprint/Report PUBDB-2016-03842

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Search for dark matter in association with a Higgs boson decaying to $b$-quarks in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV with the ATLAS detector

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2016

 GO

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Report No.: CERN-EP-2016-181; arXiv:1609.04572

Abstract: A search for dark matter pair production in association with a Higgs boson decaying to a pair of bottom quarks is presented, using 3.2 $fb^{-1}$ of $pp$ collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV collected by the ATLAS detector at the LHC. The decay of the Higgs boson is reconstructed as a high-momentum $b\bar{b}$ system with either a pair of small-radius jets, or a single large-radius jet with substructure. The observed data are found to be consistent with the expected backgrounds. Results are interpreted using a simplified model with a $Z$ gauge boson mediating the interaction between dark matter and the Standard Model as well as a two-Higgs-doublet model containing an additional $ boson which decays to a Standard Model Higgs boson and a new pseudoscalar Higgs boson, the latter decaying into a pair of dark matter particles.

Keyword(s): p p: scattering ; Higgs particle: decay ; dark matter: pair production ; gauge boson: mediation ; ATLAS ; CERN LHC Coll ; pseudoscalar ; background ; structure ; quark


Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF3-611) (POF3-611)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2016
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 Record created 2016-09-26, last modified 2021-11-10


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