Search for dark matter produced in association with a leptonically decaying Z boson in proton-proton collisions at √s=13TeV

Autor: Sirunyan A. M., Tumasyan A., Adam W., Bergauer T., Dragicevic M., Ero J., Valle A. E. D., Fruhwirth R., Jeitler M., Krammer N., Lechner L., Liko D., Madlener T., Mikulec I., Pitters F. M., Rad N., Schieck J., Schofbeck R., Spanring M., Templ S., Waltenberger W., Wulz C. -E., Zarucki M., Chekhovsky V., Litomin A., Makarenko V., Gonzalez J. S., Darwish M. R., De Wolf E. A., Croce D. D., Janssen X., Kello T., Lelek A., Pieters M., Sfar H. R., Haevermaet H. V., Mechelen P. V., Putte S. V., Remortel N. V., Blekman F., Bols E. S., Chhibra S. S., D'Hondt J., De Clercq J., Lontkovskyi D., Lowette S., Marchesini I., Moortgat S., Morton A., Python Q., Tavernier S., Doninck W. V., Mulders P. V., Beghin D., Bilin B., Clerbaux B., De Lentdecker G., Dorney B., Favart L., Grebenyuk A., Kalsi A. K., Makarenko I., Moureaux L., Petre L., Popov A., Postiau N., Starling E., Thomas L., Velde C. 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I., Si W., Wimpenny S., Zhang Y., Branson J. G., Cittolin S., Cooperstein S., Deelen N., Duarte J., Gerosa R., Gilbert D., Krutelyov V., Letts J., Masciovecchio M., May S., Padhi S., Pieri M., Sharma V., Tadel M., Wurthwein F., Yagil A., Amin N., Campagnari C., Citron M., Dorsett A., Dutta V., Incandela J., Marsh B., Mei H., Ovcharova A., Qu H., Quinnan M., Richman J., Sarica U., Stuart D., Wang S., Anderson D., Bornheim A., Cerri O., Dutta I., Lawhorn J. M., Lu N., Mao J., Newman H. B., Nguyen T. Q., Pata J., Spiropulu M., Vlimant J. R., Xie S., Zhang Z., Zhu R. Y., Alison J., Andrews M. B., Ferguson T., Mudholkar T., Paulini M., Sun M., Vorobiev I., Cumalat J. P., Ford W. T., MacDonald E., Mulholland T., Patel R., Perloff A., Stenson K., Ulmer K. A., Wagner S. R., Alexander J., Cheng Y., Chu J., Cranshaw D. J., Datta A., Frankenthal A., Mcdermott K., Monroy J., Patterson J. R., Quach D., Ryd A., Sun W., Tan S. M., Tao Z., Thom J., Wittich P., Zientek M., Abdullin S., Albrow M., Alyari M., Apollinari G., Apresyan A., Apyan A., Bauerdick L. A. T., Beretvas A., Berry D., Berryhill J., Bhat P. C., Burkett K., Butler J. N., Canepa A., Cerati G. B., Cheung H. W. K., Chlebana F., Cremonesi M., Elvira V. D., Freeman J., Gecse Z., Gottschalk E., Gray L., Green D., Grunendahl S., Gutsche O., Harris R. M., Hasegawa S., Heller R., Herwig T. C., Hirschauer J., Jayatilaka B., Jindariani S., Johnson M., Joshi U., Klabbers P., Klijnsma T., Klima B., Kortelainen M. J., Lammel S., Lincoln D., Lipton R., Liu M., Liu T., Lykken J., Maeshima K., Mason D., McBride P., Merkel P., Mrenna S., Nahn S., O'Dell V., Papadimitriou V., Pedro K., Pena C., Prokofyev O., Ravera F., Hall A. R., Ristori L., Schneider B., Sexton-Kennedy E., Smith N., Soha A., Spalding W. J., Spiegel L., Stoynev S., Strait J., Taylor L., Tkaczyk S., Tran N. V., Uplegger L., Vaandering E. W., Weber H. A., Woodard A., Acosta D., Avery P., Bourilkov D., Cadamuro L., Cherepanov V., Errico F., Field R. D., Guerrero D., Joshi B. M., Kim M., Konigsberg J., Korytov A., Lo K. H., Matchev K., Menendez N., Mitselmakher G., Rosenzweig D., Shi K., Zuo X., Adams T., Askew A., Diaz D., Habibullah R., Hagopian S., Hagopian V., Johnson K. F., Khurana R., Kolberg T., Martinez G., Prosper H., Schiber C., Yohay R., Zhang J., Baarmand M. M., Butalla S., Elkafrawy T., Hohlmann M., Noonan D., Rahmani M., Saunders M., Yumiceva F., Adams M. R., Apanasevich L., Gonzalez H. B., Cavanaugh R., Chen X., Dittmer S., Evdokimov O., Gerber C. E., Hangal D. A., Hofman D. J., Mills C., Oh G., Roy T., Tonjes M. B., Varelas N., Viinikainen J., Wang X., Wu Z., Alhusseini M., Dilsiz K., Durgut S., Gandrajula R. P., Haytmyradov M., Khristenko V., Koseyan O. 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G., Goncharov M., Harris P., Hsu D., Hu M., Klute M., Kovalskyi D., Krupa J., Lee Y. -J., Luckey P. D., Maier B., Marini A. C., Mcginn C., Mironov C., Narayanan S., Niu X., Paus C., Rankin D., Roland C., Roland G., Shi Z., Stephans G. S. F., Sumorok K., Tatar K., Velicanu D., Wang T. W., Wang Z., Wyslouch B., Chatterjee R. M., Evans A., Guts S., Hansen P., Hiltbrand J., Krohn M., Kubota Y., Lesko Z., Mans J., Revering M., Rusack R., Saradhy R., Schroeder N., Strobbe N., Wadud M. A., Acosta J. G., Oliveros S., Bloom K., Claes D. R., Fangmeier C., Finco L., Golf F., Fernandez J. R. G., Kravchenko I., Siado J. E., Snow G. R., Stieger B., Tabb W., Yan F., Agarwal G., Bandyopadhyay H., Harrington C., Hay L., Iashvili I., Kharchilava A., McLean C., Nguyen D., Pekkanen J., Rappoccio S., Roozbahani B., Alverson G., Barberis E., Freer C., Haddad Y., Hortiangtham A., Li J., Madigan G., Marzocchi B., Morse D. M., Nguyen V., Orimoto T., Parker A., Skinnari L., Tishelman-Charny A., Wamorkar T., Wang B., Wisecarver A., Wood D., Bueghly J., Chen Z., Gilbert A., Gunter T., Hahn K. A., Odell N., Schmitt M. H., Sung K., Velasco M., Bucci R., Dev N., Goldouzian R., Hildreth M., Anampa K. H., Jessop C., Karmgard D. J., Lannon K., Loukas N., Marinelli N., Mcalister I., Meng F., Mohrman K., Musienko Y., Ruchti R., Siddireddy P., Taroni S., Wayne M., Wightman A., Wolf M., Zygala L., Alimena J., Bylsma B., Cardwell B., Durkin L. S., Francis B., Hill C., Lefeld A., Winer B. L., Yates B. R., Das P., Dezoort G., Elmer P., Greenberg B., Haubrich N., Higginbotham S., Kalogeropoulos A., Kopp G., Kwan S., Lange D., Lucchini M. T., Luo J., Marlow D., Mei K., Ojalvo I., Olsen J., Palmer C., Piroue P., Stickland D., Tully C., Norberg S., Barnes V. E., Chawla R., Das S., Gutay L., Jones M., Jung A. W., Mahakud B., Negro G., Neumeister N., Peng C. C., Piperov S., Qiu H., Schulte J. F., Stojanovic M., Trevisani N., Wang F., Xiao R., Xie W., Cheng T., Dolen J., Parashar N., Baty A., Dildick S., Ecklund K. M., Freed S., Geurts F. J. M., Kilpatrick M., Li W., Padley B. P., Redjimi R., Roberts J., Rorie J., Shi W., Leiton A. G. S., Bodek A., de Barbaro P., Demina R., Dulemba J. L., Fallon C., Ferbel T., Galanti M., Garcia-Bellido A., Hindrichs O., Khukhunaishvili A., Ranken E., Taus R., Chiarito B., Chou J. P., Gandrakota A., Gershtein Y., Halkiadakis E., Hart A., Heindl M., Hughes E., Kaplan S., Karacheban O., Laflotte I., Lath A., Montalvo R., Nash K., Osherson M., Salur S., Schnetzer S., Somalwar S., Stone R., Thayil S. A., Thomas S., Acharya H., Delannoy A. G., Spanier S., Bouhali O., Dalchenko M., Delgado A., Eusebi R., Gilmore J., Huang T., Kamon T., Luo S., Malhotra S., Mueller R., Overton D., Pernie L., Rathjens D., Safonov A., Sturdy J., Akchurin N., Damgov J., Hegde V., Kunori S., Lamichhane K., Mengke T., Muthumuni S., Peltola T., Undleeb S., Volobouev I., Whitbeck A., Appelt E., Greene S., Gurrola A., Janjam R., Johns W., Maguire C., Melo A., Ni H., Padeken K., Romeo F., Sheldon P., Tuo S., Velkovska J., Verweij M., Arenton M. W., Cox B., Cummings G., Hakala J., Hirosky R., Joyce M., Ledovskoy A., Li A., Neu C., Tannenwald B., Wolfe E., Xia F., Karchin P. E., Poudyal N., Thapa P., Black K., Bose T., Buchanan J., Caillol C., Dasu S., De Bruyn I., Everaerts P., Galloni C., He H., Herndon M., Herve A., Hussain U., Lanaro A., Loeliger A., Loveless R., Sreekala J. M., Mallampalli A., Pinna D., Ruggles T., Savin A., Shang V., Smith W. H., Teague D., Trembath-reichert S., Vetens W.
Přispěvatelé: CMS Collaboration, Sirunyan A.M., Tumasyan A., Adam W., Bergauer T., Dragicevic M., Ero J., Valle A.E.D., Fruhwirth R., Jeitler M., Krammer N., Lechner L., Liko D., Madlener T., Mikulec I., Pitters F.M., Rad N., Schieck J., Schofbeck R., Spanring M., Templ S., Waltenberger W., Wulz C.-E., Zarucki M., Chekhovsky V., Litomin A., Makarenko V., Gonzalez J.S., Darwish M.R., De Wolf E.A., Croce D.D., Janssen X., Kello T., Lelek A., Pieters M., Sfar H.R., Haevermaet H.V., Mechelen P.V., Putte S.V., Remortel N.V., Blekman F., Bols E.S., Chhibra S.S., D'Hondt J., De Clercq J., Lontkovskyi D., Lowette S., Marchesini I., Moortgat S., Morton A., Python Q., Tavernier S., Doninck W.V., Mulders P.V., Beghin D., Bilin B., Clerbaux B., De Lentdecker G., Dorney B., Favart L., Grebenyuk A., Kalsi A.K., Makarenko I., Moureaux L., Petre L., Popov A., Postiau N., Starling E., Thomas L., Velde C.V., Vanlaer P., Vannerom D., Wezenbeek L., Cornelis T., Dobur D., Gruchala M., Khvastunov I., Niedziela M., Roskas C., Skovpen K., Tytgat M., Verbeke W., Vermassen B., Vit M., Bruno G., Bury F., Caputo C., David P., Delaere C., Delcourt M., Donertas I.S., Giammanco A., Lemaitre V., Mondal K., Prisciandaro J., Taliercio A., Teklishyn M., Vischia P., Wuyckens S., Zobec J., Alves G.A., Hensel C., Moraes A., Junior W.L.A., Chagas E.B.B.D., Malbouisson H.B., Carvalho W., Chinellato J., Coelho E., Da Costa E.M., Da Silveira G.G., De Jesus Damiao D., De Souza S.F., Martins J., Figueiredo D.M., Jaime M.M., Herrera C.M., Mundim L., Nogima H., Teles P.R., Rosas L.J.S., Santoro A., Amaral S.M.S.D., Sznajder A., Thiel M., Da Silva De Araujo F.T., Pereira A.V., Bernardes C.A., Calligaris L., Tomei T.R.F.P., Gregores E.M., Lemos D.S., Mercadante P.G., Novaes S.F., Padula S.S., Aleksandrov A., Antchev G., Atanasov I., Hadjiiska R., Iaydjiev P., Misheva M., Rodozov M., Shopova M., Sultanov G., Bonchev M., Dimitrov A., Ivanov T., Litov L., Pavlov B., Petkov P., Petrov A., Fang W., Guo Q., Wang H., Yuan L., Ahmad M., Hu Z., Wang Y., Chapon E., Chen G.M., Chen H.S., Chen M., Kapoor A., Leggat D., Liao H., Liu Z., Sharma R., Spiezia A., Tao J., Thomas-wilsker J., Wang J., Zhang H., Zhang S., Zhao J., Agapitos A., Ban Y., Chen C., Huang Q., Levin A., Li Q., Lu M., Lyu X., Mao Y., Qian S.J., Wang D., Wang Q., Xiao J., You Z., Gao X., Xiao M., Avila C., Cabrera A., Florez C., Fraga J., Sarkar A., Delgado M.A.S., Jaramillo J., Guisao J.M., Ramirez F., Alvarez J.D.R., Gonzalez C.A.S., Arbelaez N.V., Giljanovic D., Godinovic N., Lelas D., Puljak I., Sculac T., Antunovic Z., Kovac M., Brigljevic V., Ferencek D., Majumder D., Roguljic M., Starodumov A., Susa T., Ather M.W., Attikis A., Erodotou E., Ioannou A., Kole G., Kolosova M., Konstantinou S., Mavromanolakis G., Mousa J., Nicolaou C., Ptochos F., Razis P.A., Rykaczewski H., Saka H., Tsiakkouri D., Finger M., Kveton A., Tomsa J., Ayala E., Jarrin E.C., Elgammal S., Kamel A.E., Mohamed A., Lotfy A., Mahmoud M.A., Bhowmik S., De Oliveira A.C.A., Dewanjee R.K., Ehataht K., Kadastik M., Raidal M., Veelken C., Eerola P., Forthomme L., Kirschenmann H., Osterberg K., Voutilainen M., Brucken E., Garcia F., Havukainen J., Karimaki V., Kim M.S., Kinnunen R., Lampen T., Lassila-Perini K., Laurila S., Lehti S., Linden T., Siikonen H., Tuominen E., Tuominiemi J., Luukka P., Tuuva T., Amendola C., Besancon M., Couderc F., Dejardin M., Denegri D., Faure J.L., Ferri F., Ganjour S., Givernaud A., Gras P., de Monchenault G.H., Jarry P., Lenzi B., Locci E., Malcles J., Rander J., Rosowsky A., Sahin M.O., Savoy-Navarro A., Titov M., Yu G.B., Ahuja S., Beaudette F., Bonanomi M., Perraguin A.B., Busson P., Charlot C., Davignon O., Diab B., Falmagne G., de Cassagnac R.G., Hakimi A., Kucher I., Lobanov A., Perez C.M., Nguyen M., Ochando C., Paganini P., Rembser J., Salerno R., Sauvan J.B., Sirois Y., Zabi A., Zghiche A., Agram J.-L., Andrea J., Bloch D., Bourgatte G., Brom J.-M., Chabert E.C., Collard C., Fontaine J.-C., Gele D., 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M.E., Dini P., Gennai S., Ghezzi A., Govoni P., Guzzi L., Malberti M., Malvezzi S., Menasce D., Monti F., Moroni L., Paganoni M., Pedrini D., Ragazzi S., de Fatis T.T., Valsecchi D., Zuolo D., Buontempo S., Cavallo N., De Iorio A., Fabozzi F., Fienga F., Iorio A.O.M., Lista L., Meola S., Paolucci P., Rossi B., Sciacca C., Voevodina E., Azzi P., Bacchetta N., Bisello D., Boletti A., Bragagnolo A., Carlin R., Checchia P., De Castro Manzano P., Dorigo T., Gasparini F., Gasparini U., Hoh S.Y., Layer L., Margoni M., Meneguzzo A.T., Presilla M., Ronchese P., Rossin R., Simonetto F., Strong G., Tiko A., Tosi M., Yarar H., Zanetti M., Zotto P., Zucchetta A., Zumerle G., Aime' C., Braghieri A., Calzaferri S., Fiorina D., Montagna P., Ratti S.P., Re V., Ressegotti M., Riccardi C., Salvini P., Vai I., Vitulo P., Biasini M., Bilei G.M., Ciangottini D., Fano L., Lariccia P., Mantovani G., Mariani V., Menichelli M., Moscatelli F., Piccinelli A., Rossi A., Santocchia A., Spiga D., Tedeschi T., Androsov K., Azzurri P., Bagliesi G., Bertacchi V., Bianchini L., Boccali T., Castaldi R., Ciocci M.A., Dell'Orso R., Domenico M.R.D., Donato S., Giannini L., Giassi A., Grippo M.T., Ligabue F., Manca E., Mandorli G., Messineo A., Palla F., Ramirez-Sanchez G., Rizzi A., Rolandi G., Chowdhury S.R., Scribano A., Shafiei N., Spagnolo P., Tenchini R., Tonelli G., Turini N., Venturi A., Verdini P.G., Cavallari F., Cipriani M., Re D.D., Marco E.D., Diemoz M., Longo E., Meridiani P., Organtini G., Pandolfi F., Paramatti R., Quaranta C., Rahatlou S., Rovelli C., Santanastasio F., Soffi L., Tramontano R., Amapane N., Arcidiacono R., Argiro S., Arneodo M., Bartosik N., Bellan R., Bellora A., Biino C., Cappati A., Cartiglia N., Cometti S., Costa M., Covarelli R., Demaria N., Kiani B., Legger F., Mariotti C., Maselli S., Migliore E., Monaco V., Monteil E., Monteno M., Obertino M.M., Ortona G., Pacher L., Pastrone N., Pelliccioni M., Angioni G.L.P., Ruspa M., Salvatico R., Siviero F., Sola V., Solano A., Soldi D., Staiano A., Trocino D., Belforte S., Candelise V., Casarsa M., Cossutti F., Da Rold A., Ricca G.D., Vazzoler F., Dogra S., Huh C., Kim B., Kim D.H., Kim G.N., Lee J., Lee S.W., Moon C.S., Oh Y.D., Pak S.I., Radburn-Smith B.C., Sekmen S., Yang Y.C., Kim H., Moon D.H., Francois B., Kim T.J., Park J., Cho S., Choi S., Go Y., Ha S., Hong B., Lee K., Lee K.S., Lim J., Park S.K., Yoo J., Goh J., Gurtu A., Kim H.S., Kim Y., Almond J., Bhyun J.H., Choi J., Jeon S., Kim J., Kim J.S., Ko S., Kwon H., Lee H., Lee S., Nam K., Oh B.H., Oh M., Oh S.B., Seo H., Yang U.K., Yoon I., Jeon D., Kim J.H., Ko B., Lee J.S.H., Park I.C., Roh Y., Song D., Watson I.J., Yoo H.D., Choi Y., Hwang C., Jeong Y., Lee Y., Yu I., Veckalns V., Juodagalvis A., Rinkevicius A., Tamulaitis G., Abdullah W.A.T.W., Yusli M.N., Zolkapli Z., Benitez J.F., Hernandez A.C., Quijada J.A.M., Palomo L.V., Ayala G., Castilla-Valdez H., De La Cruz-Burelo E., La Cruz I.H.-D., Lopez-Fernandez R., Herrera C.A.M., Navarro D.A.P., Sanchez-Hernandez A., Moreno S.C., Barrera C.O., Ramirez-Garcia M., Valencia F.V., Eysermans J., Pedraza I., Ibarguen H.A.S., Estrada C.U., Pineda A.M., Mijuskovic J., Raicevic N., Krofcheck D., Bheesette S., Butler P.H., Ahmad A., Asghar M.I., Awan M.I.M., Hoorani H.R., Khan W.A., Shah M.A., Shoaib M., Waqas M., Avati V., Grzanka L., Malawski M., Bialkowska H., Bluj M., Boimska B., Frueboes T., Gorski M., Kazana M., Szleper M., Traczyk P., Zalewski P., Bunkowski K., Byszuk A., Doroba K., Kalinowski A., Konecki M., Krolikowski J., Olszewski M., Walczak M., Araujo M., Bargassa P., Bastos D., Faccioli P., Gallinaro M., Hollar J., Leonardo N., Niknejad T., Seixas J., Shchelina K., Toldaiev O., Varela J., Afanasiev S., Bunin P., Gavrilenko M., Golutvin I., Gorbunov I., Kamenev A., Karjavine V., Lanev A., Malakhov A., Matveev V., Moisenz P., Palichik V., Perelygin V., Savina M., Seitova D., Shalaev V., Shmatov S., Shulha S., Smirnov V., Teryaev O., Voytishin N., Zarubin A., 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Mccoll N., Nash W.A., Regnard S., Saltzberg D., Schnaible C., Stone B., Valuev V., Burt K., Chen Y., Clare R., Gary J.W., Shirazi S.M.A.G., Hanson G., Karapostoli G., Long O.R., Manganelli N., Negrete M.O., Paneva M.I., Si W., Wimpenny S., Zhang Y., Branson J.G., Cittolin S., Cooperstein S., Deelen N., Duarte J., Gerosa R., Gilbert D., Krutelyov V., Letts J., Masciovecchio M., May S., Padhi S., Pieri M., Sharma V., Tadel M., Wurthwein F., Yagil A., Amin N., Campagnari C., Citron M., Dorsett A., Dutta V., Incandela J., Marsh B., Mei H., Ovcharova A., Qu H., Quinnan M., Richman J., Sarica U., Stuart D., Wang S., Anderson D., Bornheim A., Cerri O., Dutta I., Lawhorn J.M., Lu N., Mao J., Newman H.B., Nguyen T.Q., Pata J., Spiropulu M., Vlimant J.R., Xie S., Zhang Z., Zhu R.Y., Alison J., Andrews M.B., Ferguson T., Mudholkar T., Paulini M., Sun M., Vorobiev I., Cumalat J.P., Ford W.T., MacDonald E., Mulholland T., Patel R., Perloff A., Stenson K., Ulmer K.A., Wagner S.R., Alexander J., 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Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: European physical journal : C : particles and fields
ISSN: 1434-6044
Popis: A search for dark matter particles is performed using events with a Z boson candidate and large missing transverse momentum. The analysis is based on proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV, collected by the CMS experiment at the LHC in 2016-2018, corresponding to an integrated luminosity of 137 fb(-1). The search uses the decay channels Z -> ee and Z -> mu mu. No significant excess of events is observed over the background expected from the standard model. Limits are set on dark matter particle production in the context of simplified models with vector, axial-vector, scalar, and pseudoscalar mediators, as well as on a two-Higgs-doublet model with an additional pseudoscalar mediator. In addition, limits are provided for spin-dependent and spin-independent scattering cross sections and are compared to those from direct-detection experiments. The results are also interpreted in the context ofmodels of invisible Higgs boson decays, unparticles, and large extra dimensions.
Databáze: OpenAIRE