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Report/Journal Article PUBDB-2018-04327
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Search for new physics in dijet angular distributions using proton–proton collisions at $\mathrm{\sqrt{s}=}$ 13 TeV and constraints on dark matter and other models

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2018
Springer Heidelberg

The European physical journal / C 78(9), 789 () [10.1140/epjc/s10052-018-6242-x]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2018-036; CMS-EXO-16-046; arXiv:1803.08030

Abstract: A search is presented for physics beyond the standard model, based on measurements of dijet angular distributions in proton–proton collisions at $\sqrt{s}=13\hbox {TeV}$ . The data collected with the CMS detector at the LHC correspond to an integrated luminosity of 35.9 $\,\text {fb}^{-1}$ . The observed distributions, corrected to particle level, are found to be in agreement with predictions from perturbative quantum chromodynamics that include electroweak corrections. Constraints are placed on models containing quark contact interactions, extra spatial dimensions, quantum black holes, or dark matter, using the detector-level distributions. In a benchmark model where only left-handed quarks participate, contact interactions are excluded at the 95% confidence level up to a scale of 12.8 or 17.5 TeV, for destructive or constructive interference, respectively. The most stringent lower limits to date are set on the ultraviolet cutoff in the Arkani–Hamed–Dimopoulos–Dvali model of extra dimensions. In the Giudice–Rattazzi–Wells convention, the cutoff scale is excluded up to 10.1 TeV. The production of quantum black holes is excluded for masses below 5.9 and 8.2TeV, depending on the model. For the first time, lower limits between 2.0 and 4.6 TeVare set on the mass of a dark matter mediator for (axial-)vector mediators, for the universal quark coupling $g_{\mathrm {\mathrm {q}}} =1.0$ .

Keyword(s): p p: colliding beams ; jet: pair production ; dijet: angular distribution ; black hole: quantum ; p p: scattering ; model: higher-dimensional ; space-time: higher-dimensional ; dark matter: mediation ; coupling: axial-vector ; coupling: vector ; quark: left-handed ; dark matter: mass: lower limit ; quark: coupling ; electroweak interaction: correction ; new physics: search for ; contact interaction ; quantum chromodynamics: perturbation theory ; CERN LHC Coll ; interference ; constructive ; ultraviolet ; benchmark ; CMS ; experimental results ; 13000 GeV-cms

Classification:
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

Appears in the scientific report 2018
Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; SCOAP3 OpenAccess ; DOAJ ; OpenAccess ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; IF >= 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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