Search for resonant and non-resonant Higgs boson pair production in the bb[bar]τ+ τ- decay channel using 13 TeV pp collision data from the ATLAS detector

• Titel: Search for resonant and non-resonant Higgs boson pair production in the bb[bar]τ+ τ- decay channel using 13 TeV pp collision data from the ATLAS detector
• Mitwirkende: Aad, Georges [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Baltes, Lisa Marie [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Bartels, Falk [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Castillo, Florencia Luciana [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Czurylo, Marta [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Dittmeier, Sebastian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Dunford, Monica [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Franchino, Silvia [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Klassen, Martin [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Mkrtchyan, Tigran [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Ott, Philipp [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Rassloff, Damir Fabrice [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Rodriguez Bosca, Sergi [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Sauer, Christof [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Schöning, André [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Schultz-Coulon, Hans-Christian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Spieker, Thomas [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Stamen, Rainer [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Starovoitov, Pavel [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Vigani, Luigi [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Weber, Sebastian [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Wessels, Martin [VerfasserIn]
• Mitwirkende: Zinßer, Joachim [VerfasserIn]
• Körperschaft: ATLAS Collaboration [VerfasserIn]
• Verf.angabe: The ATLAS collaboration*
• E-Jahr: 2023
• Jahr: 05 July 2023
• Umfang: 62 S.
• Illustrationen: Illustrationen
• Fussnoten: Veröffentlicht: 05. Juli 2023 ; Im Titel steht der 2. Buchstabe b mit einem Oberstrich ; Im Titel sind die Zeichen + und minus hochgestellt ; *The ATLAS collaboration: G. Aad, L.M. Baltes, F. Bartels, F.L. Castillo, M.M. Czurylo, S.J. Dittmeier, M. Dunford, S. Franchino, M. Klassen, T. Mkrtchyan, P.S. Ott, D.F. Rassloff, S. Rodriguez Bosca, C. Sauer, A. Schoening, H.-C. Schultz-Coulon, T.M. Spieker, R. Stamen, P. Starovoitov, S.M. Weber, M. Wessels, L. Vigani, J. Zinsser [und sehr viele weitere Personen] ; Gesehen am 14.12.2023
• Titel Quelle: Enthalten in: Journal of high energy physics
• Ort Quelle: Berlin : Springer, 1997
• Jahr Quelle: 2023
• Band/Heft Quelle: (2023), 7, Artikel-ID 40, Seite 1-62
• ISSN Quelle: 1029-8479
• DOI: doi:10.1007/JHEP07(2023)040
• Datenträger: Online-Ressource
• Sprache: eng
• Sach-SW: Hadron-Hadron Scattering
• Sach-SW: Higgs Physics
• Sach-SW: Proton-Proton Scattering
• K10plus-PPN: 1874821267

Abstract

A search for Higgs boson pair production in events with two b-jets and two τ-leptons is presented, using a proton-proton collision dataset with an integrated luminosity of 139 fb−1 collected at $$ \sqrt{s} $$= 13 TeV by the ATLAS experiment at the LHC. Higgs boson pairs produced non-resonantly or in the decay of a narrow scalar resonance in the mass range from 251 to 1600 GeV are targeted. Events in which at least one τ-lepton decays hadronically are considered, and multivariate discriminants are used to reject the backgrounds. No significant excess of events above the expected background is observed in the non-resonant search. The largest excess in the resonant search is observed at a resonance mass of 1 TeV, with a local (global) significance of 3.1σ (2.0σ). Observed (expected) 95% confidence-level upper limits are set on the non-resonant Higgs boson pair-production cross-section at 4.7 (3.9) times the Standard Model prediction, assuming Standard Model kinematics, and on the resonant Higgs boson pair-production cross-section at between 21 and 900 fb (12 and 840 fb), depending on the mass of the narrow scalar resonance.