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Journal Article PUBDB-2021-05607
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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
SISSA [Trieste]

Journal of high energy physics 11(11), 057 () [10.1007/JHEP11(2021)057]
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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$_{S}$ is presented. The h and h$_{S}$ 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$_{H}$ and 60–2800 GeV for $ {m}_{{\mathrm{h}}_{\mathrm{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$_{H}$ = 240 GeV) to 2.7 fb (for m$_{H}$ = 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.[graphic not available: see fulltext]

Keyword(s): p p: colliding beams ; Higgs particle: heavy ; Higgs particle: mass ; p p: scattering ; Higgs particle: decay modes ; Higgs particle: pair production ; tau: pair production ; bottom: pair production ; bottom: particle identification ; channel cross section: branching ratio: upper limit ; sensitivity ; supersymmetry: parameter space ; minimal supersymmetric standard model ; CMS ; CERN LHC Coll ; experimental results ; 13000 GeV-cms ; Hadron-Hadron scattering (experiments) ; Higgs physics

Classification:

Note: JHEP 11 (2021) 057. Replaced with the published version. Added the journal reference and the DOI. All the figures and tables, including additional supplementary 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)
  3. DFG project 390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2021
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 ; Essential Science Indicators ; IF >= 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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