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

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2021

[10.3204/PUBDB-2021-02582]  GO

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Report No.: CERN-EP-2021-052; CMS-EXO-19-013; arXiv:2104.13474

Abstract: A search is presented for long-lived particles produced in pairs in proton-proton collisions at the LHC operating at a center-of-mass energy of 13 TeV. The data were collected with the CMS detector during the period from 2015 through 2018, and correspond to a total integrated luminosity of 140 fb$^{-1}$. This search targets pairs of long-lived particles with mean proper decay lengths between 0.1 and 100 mm, each of which decays into at least two quarks that hadronize to jets, resulting in a final state with two displaced vertices. No significant excess of events with two displaced vertices is observed. In the context of $R$-parity violating supersymmetry models, the pair production of long-lived neutralinos, gluinos, and top squarks is excluded at 95% confidence level for cross sections larger than 0.08 fb, masses between 800 and 3000 GeV, and mean proper decay lengths between 1 and 25 mm.

Keyword(s): p p: colliding beams ; neutral particle: long-lived ; charged particle: long-lived ; decay: length ; p p: scattering ; sparticle: pair production ; CERN LHC Coll ; final state: ((n)jet) ; R parity: violation ; supersymmetry: parameter space ; neutralino: mass: lower limit ; gluino: mass: lower limit ; squark: mass ; stop: mass: lower limit ; tracks ; CMS ; track data analysis: vertex ; channel cross section: branching ratio: upper limit ; sparticle: lifetime ; statistical analysis: Bayesian ; data analysis method ; experimental results ; 13000 GeV-cms


Note: Submitted to Phys. Rev. D. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/EXO-19-013 (CMS Public Pages)
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2021
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Search for long-lived particles decaying to jets with displaced vertices in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ =13 TeV
Physical review / D 104(5), 052011 () [10.1103/PhysRevD.104.052011]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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