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Search for a heavy Higgs boson decaying into two lighter Higgs bosons in the $\tau\tau$bb final state at 13 TeV

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2021

1-50 () [10.3204/PUBDB-2021-02952]  GO

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Report No.: CERN-EP-2021-094; CMS-HIG-20-014; arXiv:2106.10361

Abstract: A search for a heavy Higgs boson H decaying into the observed Higgs boson h with a mass of 125 GeV and another Higgs boson h$_\mathrm{S}$ is presented. The h and h$_\mathrm{S}$ bosons are required to decay into a pair of tau leptons and a pair of b quarks, respectively. The search uses a sample of proton-proton collisions collected with the CMS detector at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 137 fb$^{-1}$. Mass ranges of 240-3000 GeV for $m_\mathrm{H}$ and 60-2800 GeV for $m_\mathrm{h_S}$ are explored in the search. No signal has been observed. Model independent 95% confidence level upper limits on the product of the production cross section and the branching fractions of the signal process are set with a sensitivity ranging from 125 fb (for $m_\mathrm{H}=$ 240 GeV) to 2.7 fb (for $m_\mathrm{H}=$ 1000 GeV). These limits are compared to maximally allowed products of the production cross section and the branching fractions of the signal process in the next-to-minimal supersymmetric extension of the standard model.

Keyword(s): Higgs particle, heavy ; p p, scattering ; GeV ; branching ratio ; TeV ; sensitivity ; supersymmetry ; CMS


Note: Submitted to JHEP. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/HIG-20-014 (CMS Public Pages)
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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Journal of high energy physics 11(11), 057 () [10.1007/JHEP11(2021)057]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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