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Journal Article PUBDB-2024-01132
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Search for new Higgs bosons via same-sign top quark pair production in association with a jet in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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2024
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 850, 138478 () [10.1016/j.physletb.2024.138478]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2023-234; CMS-TOP-22-010; arXiv:2311.03261

Abstract: A search is presented for new Higgs bosons in proton-proton (pp) collision events in which a same-sign top quark pair is produced in association with a jet, via the pp $\to tH/A \to tt\mathrm{\bar{c}}$ and $pp \to tH/A \to tt\mathrm{\bar{u}}$ processes. Here, H and A represent the extra scalar and pseudoscalar boson, respectively, of the second Higgs doublet in the generalized two-Higgs-doublet model (g2HDM). The search is based on pp collision data collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 138 fb$^{-1}$. Final states with a same-sign lepton pair in association with jets and missing transverse momentum are considered. New Higgs bosons in the 200-1000 GeV mass range and new Yukawa couplings between 0.1 and 1.0 are targeted in the search, for scenarios in which either H or A appear alone, or in which they coexist and interfere. No significant excess above the standard model prediction is observed. Exclusion limits are derived in the context of the g2HDM.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; new physics: search for ; top: pair production ; jet: associated production ; jet: charm ; charm: particle identification ; top: single production ; Higgs particle: associated production ; transverse momentum: missing-energy ; Higgs particle: doublet ; Higgs particle: coupling ; Higgs particle: mass: lower limit ; new particle ; coupling: Yukawa ; same sign ; final state: ((n)jet dilepton) ; CERN LHC Coll ; pseudoscalar ; CMS ; statistical analysis: frequentist ; cross section: ratio: upper limit ; data analysis method ; experimental results ; 13000 GeV-cms ; channel cross section: upper limit ; CMS ; Top quarks ; Extra Higgs boson ; Yukawa couplings

Classification:
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 G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
  4. GRK 2497 - GRK 2497: Physik der schwersten Teilchen am Large Hadron Collider (400140256) (400140256)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2024
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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