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Search for the decay of a Higgs boson in the $\ell\ell\gamma$ channel in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=$ 13 TeV

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2018

[10.3204/PUBDB-2018-02409]  GO

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Report No.: CERN-EP-2018-092; CMS-HIG-17-007; arXiv:1806.05996

Abstract: A search for a Higgs boson decaying into a pair of electrons or muons and a photon is described. Higgs boson decays to a Z boson and a photon (H$\to$Z$\gamma\to\ell\ell\gamma$, $\ell=$ e or $\mu$), or to two photons, one of which has an internal conversion into a muon pair (H$\to\gamma^{*}\gamma\to\mu\mu\gamma$) were considered. The analysis is performed using a data set recorded by the CMS experiment at the LHC from proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb$^{-1}$. No significant excess above the background prediction has been found. Limits are set on the cross section for a standard model Higgs boson decaying to opposite-sign electron or muon pairs and a photon. The observed limits on cross section times the corresponding branching fractions vary between 1.4 and 4.0 (6.1 and 11.4) times the standard model cross section for H$\to\gamma^{*}\gamma\to\mu\mu\gamma$ (H$\to$Z$\gamma\to\ell\ell\gamma$) in the 120-130 GeV mass range of the $\ell\ell\gamma$ system. The H$\to\gamma^*\gamma\to\mu\mu\gamma$ and H$\to$Z$\gamma\to\ell\ell\gamma$ analyses are combined for $m_\mathrm{H}=$ 125 GeV, obtaining an observed (expected) 95% confidence level upper limit of 3.9 (2.0) times the standard model cross section.

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

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Journal of high energy physics 1811(11), 152 () [10.1007/JHEP11(2018)152]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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