Constraints on new phenomena via Higgs boson couplings and invisible decays with the ATLAS detector

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作者
Aad, G. [123 ,124 ]
Abbott, B. [155 ]
Abdallah, J. [186 ]
Abdinov, O. [14 ]
Aben, R. [149 ]
Abolins, M. [129 ]
AbouZeid, O. S. [201 ,202 ,222 ]
Abramowicz, H. [63 ]
Abreu, H. [37 ]
Abreu, R. [150 ]
Abulaiti, Y. [179 ,180 ]
Adye, T.
Affolder, A. A. [109 ]
Agatonovic-Jovin, T. [17 ]
Agricola, J. [83 ]
Aguiar-Saavedra, J. A. [171 ,172 ]
Ahlen, S. P. [31 ]
Ahmadov, F. [14 ,98 ]
Aielli, G.
Akerstedt, H. [179 ,180 ]
Akesson, T. P. A. [119 ]
Akimov, A. V. [136 ]
Alberghi, G. L. [28 ]
Albert, J. [212 ]
Albrand, S. [84 ]
Alconada Verzini, M. J. [104 ]
Akimov, A. V. [136 ]
Alberghi, G. L. [28 ]
Albert, J. [212 ]
Albrand, S. [84 ]
Alconada Verzini, M. J. [104 ]
Aleksa, M. [46 ]
Aleksandrov, I. N. [98 ]
Alexa, C. [39 ]
Alexander, G. [188 ]
Alexopoulos, T. [13 ]
Alhroob, M. [155 ]
Alimonti, G. [130 ]
Alio, L. [123 ,124 ]
Alison, J. [47 ]
Alkire, S. P. [59 ]
Allbrooke, B. M. M. [184 ]
Allport, P. P. [109 ]
Aloisio, A. [145 ,146 ]
Alonso, A. [60 ]
Alonso, F. [104 ,105 ]
Alpigiani, C. [112 ]
Altheimer, A. [59 ]
Gonzalez, B. Alvarez [46 ]
Alvarez Piqueras, D. [206 ,207 ,208 ,209 ,210 ]
机构
[1] Univ Adelaide, Dept Phys, Adelaide, SA, Australia
[2] SUNY Albany, Dept Phys, Albany, NY 12222 USA
[3] Univ Alberta, Dept Phys, Edmonton, AB, Canada
[4] Ankara Univ, Dept Phys, TR-06100 Ankara, Turkey
[5] Istanbul Aydin Univ, Istanbul, Turkey
[6] TOBB Univ Econ & Technol, Div Phys, Ankara, Turkey
[7] CNRS, IN2P3, LAPP, Annecy Le Vieux, France
[8] Univ Savoie Mt Blanc, Annecy Le Vieux, France
[9] Argonne Natl Lab, Div High Energy Phys, Argonne, IL 60439 USA
[10] Univ Arizona, Dept Phys, Tucson, AZ 85721 USA
[11] Univ Texas Arlington, Dept Phys, Arlington, TX 76019 USA
[12] Univ Athens, Dept Phys, Athens, Greece
[13] Natl Tech Univ Athens, Dept Phys, Zografos, Greece
[14] Azerbaijan Acad Sci, Inst Phys, Baku 370143, Azerbaijan
[15] Univ Autonoma Barcelona, Inst Fis Altes Energies, E-08193 Barcelona, Spain
[16] Univ Autonoma Barcelona, Dept Fis, E-08193 Barcelona, Spain
[17] Univ Belgrade, Inst Phys, Belgrade, Serbia
[18] Univ Belgrade, Dept Phys & Technol, Belgrade, Serbia
[19] Univ Calif Berkeley, Lawrence Berkeley Natl Lab, Div Phys, Berkeley, CA 94720 USA
[20] Univ Calif Berkeley, Berkeley, CA 94720 USA
[21] Humboldt Univ, Dept Phys, Berlin, Germany
[22] Univ Bern, Albert Einstein Ctr Fundamental Phys, Bern, Switzerland
[23] Univ Bern, High Energy Phys Lab, Bern, Switzerland
[24] Univ Birmingham, Sch Phys & Astron, Birmingham, W Midlands, England
[25] Bogazici Univ, Dept Phys, Istanbul, Turkey
[26] Gaziantep Univ, Dept Engn Phys, Gaziantep, Turkey
[27] Dogus Univ, Dept Phys, Istanbul, Turkey
[28] Univ Bologna, Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bologna, Bologna, Italy
[29] Univ Bologna, Dipartimento Fis & Astron, Bologna, Italy
[30] Univ Bonn, Inst Phys, Bonn, Germany
[31] Boston Univ, Dept Phys, Boston, MA 02215 USA
[32] Brandeis Univ, Dept Phys, Waltham, MA 02254 USA
[33] Univ Fed Rio de Janeiro, COPPE EE IF, Rio De Janeiro, Brazil
[34] Univ Fed Juiz de Fora, Elect Circuits Dept, Juiz De Fora, Brazil
[35] Fed Univ Sao Joao Del Rei UFSJ, Sao Joao Del Rei, Brazil
[36] Univ Sao Paulo, Inst Fis, BR-01498 Sao Paulo, Brazil
[37] Brookhaven Natl Lab, Dept Phys, Upton, NY USA
[38] Transilvania Univ Brasov, Brasov, Romania
[39] Natl Inst Phys & Nucl Engn, Bucharest, Romania
[40] Natl Inst Res & Dev Isotop & Mol Technol, Dept Phys, Cluj Napoca, Romania
[41] Univ Politehn Bucuresti, Bucharest, Romania
[42] West Univ Timisoara, Timisoara, Romania
[43] Univ Buenos Aires, Dept Fis, Buenos Aires, DF, Argentina
[44] Univ Cambridge, Cavendish Lab, Cambridge CB3 0HE, England
[45] Carleton Univ, Dept Phys, Ottawa, ON K1S 5B6, Canada
[46] CERN, Geneva, Switzerland
[47] Univ Chicago, Enrico Fermi Inst, Chicago, IL 60637 USA
[48] Pontificia Univ Catolica Chile, Dept Fis, Santiago, Chile
[49] Univ Tecn Federico Santa Maria, Dept Fis, Valparaiso, Chile
[50] Chinese Acad Sci, Inst High Energy Phys, Beijing, Peoples R China
基金
加拿大自然科学与工程研究理事会; 巴西圣保罗研究基金会; 美国国家科学基金会; 欧盟地平线“2020”;
关键词
Supersymmetry; Hadron-Hadron Scattering; Higgs physics; Dark matter; STANDARD MODEL; DARK-MATTER; HADRON COLLIDERS; EXTRA DIMENSIONS; SEARCH; LHC; SUPERSYMMETRY; MASSES; COLLISIONS; PARTICLE;
D O I
10.1007/JHEP11(2015)206
中图分类号
O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];
学科分类号
摘要
The ATLAS experiment at the LHC has measured the Higgs boson couplings and mass, and searched for invisible Higgs boson decays, using multiple production and decay channels with up to 4.7 fb(-1) of pp collision data at root S = 7 TeV and 20.3 fb(-1) at root s = 8 TeV. In the current study, the measured production and decay rates of the observed Higgs boson in the gamma gamma, ZZ, WW, Z gamma, bb, tau tau, and mu mu decay channels, along with results from the associated production of a Higgs boson with a top-quark pair, are used to probe the scaling of the couplings with mass. Limits are set on parameters in extensions of the Standard Model including a composite Higgs boson, an additional electroweak singlet, and two-Higgs-doublet models. Together with the measured mass of the scalar Higgs boson in the gamma gamma and ZZ decay modes, a lower limit is set on the pseudoscalar Higgs boson mass of m(A) > 370 GeV in the "hMSSM" simplified Minimal Supersymmetric Standard Model. Results from direct searches for heavy Higgs bosons are also interpreted in the hMSSM. Direct searches for invisible Higgs boson decays in the vector-boson fusion and associated production of a Higgs boson with W/Z (Z -> ll, W/Z -> jj) modes are statistically combined to set an upper limit on the Higgs boson invisible branching ratio of 0.25. The use of the measured visible decay rates in a more general coupling fit improves the upper limit to 0.23, constraining a Higgs portal model of dark matter.
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[1]   Measurement of Higgs boson production in the diphoton decay channel in pp collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV with the ATLAS detector [J].
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