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Search for non-resonant production of semi-visible jets using Run 2 data in ATLAS

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2023

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Report No.: CERN-EP-2023-084; arXiv:2305.18037

Abstract: Semi-visible jets, with a significant contribution to the event's missing transverse momentum, can arise in strongly interacting dark sectors. This results in an event topology where one of the jets can be aligned with the direction of the missing transverse momentum. A search for semi-visible jets produced via a $t$-channel mediator exchange is presented. The analysis uses $pp$ collisions with an integrated luminosity of 139 fb$^{-1}$ and a centre-of-mass energy of 13 TeV, collected with the ATLAS detector during Run 2 of the LHC. No excess over Standard Model predictions is observed. Assuming a coupling strength of unity between the mediator, a Standard Model quark and a dark quark, mediator masses up to 2.7 TeV can be excluded at the 95% confidence level. Upper limits on the coupling strength are also derived.

Keyword(s): p p: colliding beams ; jet: hadroproduction ; transverse momentum: missing-energy ; p p: scattering ; dark matter: hadroproduction ; mediation ; coupling constant: upper limit ; quark: mass: lower limit ; dark matter: hidden sector ; ATLAS ; CERN LHC Coll ; topology ; experimental results ; 13000 GeV-cms


Note: 34 pages in total, author list starting page 18, 6 figures, 2 tables, submitted to PLB. All figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/EXOT-2022-37/

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2023
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Physics letters / B 848, 138324 () [10.1016/j.physletb.2023.138324]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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