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Search for long-lived particles decaying into displaced jets in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=$ 13 TeV

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2018

[10.3204/PUBDB-2018-05424]  GO

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Report No.: CERN-EP-2018-289; CMS-EXO-18-007; arXiv:1811.07991

Abstract: A search for long-lived particles decaying into jets is presented. Data were collected with the CMS detector at the LHC from proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV in 2016, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb$^{-1}$. The search examines the distinctive topology of displaced tracks and secondary vertices. The selected events are found to be consistent with standard model predictions. For a simplified model in which long-lived neutral particles are pair produced and decay to two jets, pair production cross sections larger than 0.2 fb are excluded at 95% confidence level for a long-lived particle mass larger than 1000 GeV and proper decay lengths between 3 and 130 mm. Several supersymmetry models with gauge-mediated supersymmetry breaking or $R$-parity violation, where pair-produced long-lived gluinos or top squarks decay to several final-state topologies containing displaced jets, are also tested. For these models, in the mass ranges above 200 GeV, gluino masses up to 2300-2400 GeV and top squark masses up to 1350-1600 GeV are excluded for proper decay lengths approximately between 10 and 100 mm. These are the most restrictive limits to date on these models.

Keyword(s): particle: long-lived ; decay: length ; up: mass ; p p: scattering ; neutral particle: long-lived ; gluino: long-lived ; squark: decay ; squark: mass ; gluino: mass ; supersymmetry: symmetry breaking ; vertex: secondary ; topology ; pair production ; CERN LHC Coll ; tracks ; CMS

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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Physical review / D 99(3), 032011 () [10.1103/PhysRevD.99.032011]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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