Journal Article PUBDB-2022-00553

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Search for heavy neutral leptons in $W^+\to\mu^{+}\mu^{\pm}\text{jet}$ decays

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2021
Springer Heidelberg

The European physical journal / C 81(3), 248 () [10.1140/epjc/s10052-021-08973-5]
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Report No.: CERN-EP-2020-194; LHCb-PAPER-2020-022; arXiv:2011.05263

Abstract: A search is performed for heavy neutrinos in the decay of a W boson into two muons and a jet. The data set corresponds to an integrated luminosity of approximately $3.0\, \text {fb} ^{-1} $ of proton–proton collision data at centre-of-mass energies of 7 and $8\, \text {TeV} $ collected with the LHCb experiment. Both same-sign and opposite-sign muons in the final state are considered. Data are found to be consistent with the expected background. Upper limits on the coupling of a heavy neutrino with the Standard Model neutrino are set at $95\%$ confidence level in the heavy-neutrino mass range from 5 to $50\, \text {GeV/}c^2 $. These are of the order of $10^{-3}$ for lepton-number-conserving decays and of the order of $10^{-4}$ for lepton-number-violating heavy-neutrino decays.

Keyword(s): p p: colliding beams ; neutrino: heavy ; p p: scattering ; W: semileptonic decay ; muon: pair production ; background ; same sign ; lepton number: violation ; coupling constant: upper limit ; LHC-B ; CERN LHC Coll ; experimental results ; 7000 GeV-cms ; 8000 GeV-cms

Classification:

Note: Eur. Phys. J. C 81 (2021) 248. All figures and tables, along with any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2020-022.html (LHCb public pages)

Contributing Institute(s):
  1. Informationstechnologie (IT)
Research Program(s):
  1. 6G9 - IDAF (DESY) (POF4-6G9) (POF4-6G9)
Experiment(s):
  1. DESY: TIER-II

Appears in the scientific report 2021
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