Journal Article PUBDB-2026-02466

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Search for displaced decays of long-lived particles in events with missing transverse momentum in $ \sqrt{s}=13 $ TeV pp collisions with the ATLAS detector

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2026
Springer Heidelberg

Journal of high energy physics 08(8), 16 () [10.1007/JHEP08(2026)016]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2026-052; arXiv:2603.12051

Abstract: A search for long-lived particles in events with significant missing transverse momentum and at least one displaced vertex is presented. This analysis is performed using 137 fb$^{−1}$ of pp collision data collected between 2016-2018 during Run 2 of the Large Hadron Collider by the ATLAS detector. Displaced vertices are identified using two different secondary vertexing algorithms, including a novel 'fuzzy' vertexing algorithm optimized for identifying displaced decays of heavy quarks. Separate searches are performed using each algorithm, and the expected Standard Model background is independently estimated for each search using a data-driven procedure. No significant excess is observed over the background in either case. The results are used to set 95% confidence-level limits on potential beyond-the-Standard Model physics that could produce this final state. Results are interpreted in the context of four models: long-lived gluinos that form R-hadrons before decaying, neutralinos decaying via Higgs-mediated channels in the Bino-Wino coannihilation model, long-lived Higgsinos decaying to axinos, and an exotic Higgs portal model predicting displaced decays of light pseudoscalars. [graphic not available: see fulltext] ,[graphic not available: see fulltext]

Keyword(s): Beyond Standard Model ; Hadron-Hadron Scattering

Classification:

Note: 58 pages in total, author list starting page 41, 12 figures, 8 tables, submitted to JHEP. All figures including auxiliary figures are available at http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/SUSY-2022-15

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. DFG project G:(GEPRIS)469666862 - Präzisionstests des Standardmodells unter der Verwendung von geboosteten W/Z-Bosonen am Large Hadron Collider (469666862) (469666862)
  3. REALDARK - REAL-time discovery strategies for DARK matter and dark sector signals at the ATLAS detector with Run-3 LHC data (101002463) (101002463)
  4. BARD - B-resonance Algorithm using Rare Decays (101116429) (101116429)
  5. DITTO - Comprehensive search for new phenomena in the dilepton spectrum at the LHC (101089007) (101089007)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY (No Version) ; SCOAP3 OpenAccess ; DOAJ ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF >= 5 ; JCR ; National-Konsortium ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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