Search for a scalar partner of the top quark in the all-hadronic tt[bar] plus missing transverse momentum final state at √s=13 TeV with the ATLAS detector

• Titel: Search for a scalar partner of the top quark in the all-hadronic tt[bar] plus missing transverse momentum final state at √s=13 TeV with the ATLAS detector
• Mitwirkende: Aad, Georges [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Andrei, George Victor [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Bartels, Falk [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Bolz, Arthur [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Czurylo, Marta [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Dittmeier, Sebastian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Dunford, Monica [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Ferreira de Lima, Danilo Enoque [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Franchino, Silvia [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Helary, Louis [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Jongmanns, Jan [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Klassen, Martin [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Krishnan, Anjali [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Kugel, Andreas [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Mkrtchyan, Tigran [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Napolitano, Fabrizio [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Ott, Philipp [VerfasserIn]
• Mitwirkende: S̜ahinsoy, Merve [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Schöning, André [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Schultz-Coulon, Hans-Christian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Spieker, Thomas [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Stamen, Rainer [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Starovoitov, Pavel [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Suchek, Stanislav [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Vigani, Luigi [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Weber, Sebastian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Wessels, Martin [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Yue, Xiaoguang [VerfasserIn]
• Körperschaft: ATLAS Collaboration [VerfasserIn]
• Verf.angabe: ATLAS Collaboration
• E-Jahr: 2020
• Jahr: 13 August 2020
• Umfang: 44 S.
• Fussnoten: Im Titel steht der zweite Buchstabe t mit einem Oberstrich ; Im Titel steht der Buchstabe s unter dem Wurzelzeichen ; ATLAS collaboration: G. Aad, F. Bartels, M.M. Czurylo, S.J. Dittmeier, M. Dunford, S. Franchino, M. Klassen, A. Krishnan, A. Kugel, M. Mkrtchyan, F. Napolitano, P.S. Ott, A. Schoening, H.-C. Schultz-Coulon, R. Stamen, P. Starovoitov, L. Vigani, S.M. Weber, M. Wessels, X. Yue [und viele weitere] ; Gesehen am 04.05.2022
• Titel Quelle: Enthalten in: The European physical journal / C
• Ort Quelle: Berlin : Springer, 1998
• Jahr Quelle: 2020
• Band/Heft Quelle: 80(2020), 8, Artikel-ID 737, Seite 1-44
• ISSN Quelle: 1434-6052
• DOI: doi:10.1140/epjc/s10052-020-8102-8
• Datenträger: Online-Ressource
• Sprache: eng
• K10plus-PPN: 1750735954

Abstract

A search for direct pair production of scalar partners of the top quark (top squarks or scalar third-generation up-type leptoquarks) in the all-hadronic $$t{\bar{t}}$$ plus missing transverse momentum final state is presented. The analysis of 139 $$\hbox {fb}^{-1}$$ of $${\sqrt{s}=13}$$ TeV proton-proton collision data collected using the ATLAS detector at the LHC yields no significant excess over the Standard Model background expectation. To interpret the results, a supersymmetric model is used where the top squark decays via $${\tilde{t}} \rightarrow t^{(*)} {\tilde{\chi }}^0_1$$, with $$t^{(*)}$$ denoting an on-shell (off-shell) top quark and $${\tilde{\chi }}^0_1$$ the lightest neutralino. Three specific event selections are optimised for the following scenarios. In the scenario where $$m_{{\tilde{t}}}> m_t+m_{{\tilde{\chi }}^0_1}$$, top squark masses are excluded in the range 400-1250 GeV for $${\tilde{\chi }}^0_1$$ masses below 200 GeV at 95% confidence level. In the situation where $$m_{{\tilde{t}}}\sim m_t+m_{{\tilde{\chi }}^0_1}$$, top squark masses in the range 300-630 GeV are excluded, while in the case where $$m_{{\tilde{t}}}< m_W+m_b+m_{{\tilde{\chi }}^0_1}$$ (with $$m_{{\tilde{t}}}-m_{{\tilde{\chi }}^0_1}\ge 5$$ GeV), considered for the first time in an ATLAS all-hadronic search, top squark masses in the range 300-660 GeV are excluded. Limits are also set for scalar third-generation up-type leptoquarks, excluding leptoquarks with masses below 1240 GeV when considering only leptoquark decays into a top quark and a neutrino.