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Search for heavy Higgs bosons decaying into two tau leptons with the ATLAS detector using $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV

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2020

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Report No.: CERN-EP-2020-014; arXiv:2002.12223

Abstract: A search for heavy neutral Higgs bosons is performed using the LHC Run 2 data, corresponding to an integrated luminosity of 139 fb$^{-1}$ of proton$-$proton collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV recorded with the ATLAS detector. The search for heavy resonances is performed over the mass range 0.2$-$2.5 TeV for the $\tau^+\tau^-$ decay with at least one $\tau$-lepton decaying into final states with hadrons. The data are in good agreement with the background prediction of the Standard Model. In the $M_{h}^{125}$ scenario of the Minimal Supersymmetric Standard Model, values of $\tan\beta>8$ and $\tan\beta>21$ are excluded at the 95% confidence level for $m_{A}=1.0$ TeV and $m_{A}=1.5$ TeV, respectively.

Keyword(s): p p: colliding beams ; Higgs particle: hadroproduction ; gluon gluon: fusion ; Higgs particle: heavy ; resonance: heavy ; resonance: mass ; p p: scattering ; Higgs particle: leptonic decay ; tau: pair production ; tau: decay modes ; ATLAS ; minimal supersymmetric standard model ; supersymmetry: parameter space ; Higgs particle: doublet ; CERN LHC Coll ; background ; channel cross section: branching ratio: upper limit ; experimental results ; 13000 GeV-cms


Note: 32 pages in total, author list starting page 16, 2 figures, 2 tables, submitted to Phys. Rev. Lett.. All figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HDBS-2018-46

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 2020
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Physical review letters 125(5), 051801 () [10.1103/PhysRevLett.125.051801]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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