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Search for high-mass resonances in a final state comprising a gluon and two hadronically decaying W bosons in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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2024

[10.3204/PUBDB-2024-06829]  GO

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Report No.: CERN-EP-2024-250; CMS-B2G-23-004; arXiv:2410.17303

Abstract: A search for high-mass resonances decaying into a gluon, g, and two W bosons is presented. A Kaluza--Klein gluon, g$_\mathrm{KK}$, decaying in cascade via a scalar radion R, g$_\mathrm{KK}$$\to$ gR $\to$ gWW, is considered. The final state studied consists of three large-radius jets, two of which contain the products of hadronically decaying W bosons, and the third one the hadronization products of the gluon. The analysis is performed using proton-proton collision data at $\sqrt{s}$ = 13 TeV collected by the CMS experiment at the CERN LHC during 2016-2018, corresponding to an integrated luminosity of 138 fb$^{-1}$. The masses of the g$_\mathrm{KK}$ and R candidates are reconstructed as trijet and dijet masses, respectively. These are used for event categorization and signal extraction. No excess of data events above the standard model background expectation is observed. Upper limits are set on the product of the g$_\mathrm{KK}$ production cross section and its branching fraction via a radion R to gWW. This is the first analysis examining the resonant WW+jet signature and setting limits on the two resonance masses in an extended warped extra-dimensional model.


Note: Submitted to the Journal of High Energy Physics. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/B2G-23-004 (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. DFG project G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
  3. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  4. GRK 2497 - GRK 2497: Physik der schwersten Teilchen am Large Hadron Collider (400140256) (400140256)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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Database coverage:
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