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T1 - Search for Higgs and Z boson decays to J/ψ or Y pairs in the four-muon final state in proton-proton collisions at s=13TeV
AU - The CMS Collaboration
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N1 - Publisher Copyright:
© 2019 The Author(s)
PY - 2019/10/10
Y1 - 2019/10/10
N2 - A search for decays of the Higgs and Z boson to pairs of J/ψ or Y(nS) (n = 1, 2, 3) mesons, with their subsequent decay to μ+μ− pairs, is presented. The analysis uses data from proton-proton collisions at s=13TeV, collected with the CMS detector at the LHC in 2017 and corresponding to an integrated luminosity of 37.5fb−1. While an observation of such a decay with this sample would indicate the presence of physics beyond the standard model, no significant excess is observed. Upper limits at 95% confidence level are placed on the branching fractions of these decays. In the J/ψ pair channel, the limits are 1.8×10−3 and 2.2×10−6 for the Higgs and Z boson, respectively, while in the combined Y(nS) pair channel, the limits are 1.4×10−3 and 1.5×10−6, respectively, when the mesons from the Higgs and Z boson decay are assumed to be unpolarized. When fully longitudinal and transverse polarizations are considered the limits reduce by about 22–29% and increase by about 10–13%, respectively.
AB - A search for decays of the Higgs and Z boson to pairs of J/ψ or Y(nS) (n = 1, 2, 3) mesons, with their subsequent decay to μ+μ− pairs, is presented. The analysis uses data from proton-proton collisions at s=13TeV, collected with the CMS detector at the LHC in 2017 and corresponding to an integrated luminosity of 37.5fb−1. While an observation of such a decay with this sample would indicate the presence of physics beyond the standard model, no significant excess is observed. Upper limits at 95% confidence level are placed on the branching fractions of these decays. In the J/ψ pair channel, the limits are 1.8×10−3 and 2.2×10−6 for the Higgs and Z boson, respectively, while in the combined Y(nS) pair channel, the limits are 1.4×10−3 and 1.5×10−6, respectively, when the mesons from the Higgs and Z boson decay are assumed to be unpolarized. When fully longitudinal and transverse polarizations are considered the limits reduce by about 22–29% and increase by about 10–13%, respectively.
KW - CMS
KW - Higgs boson
KW - Rare decays
KW - Standard model physics
KW - Z boson
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85070317489&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85070317489&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1016/j.physletb.2019.134811
DO - 10.1016/j.physletb.2019.134811
M3 - Article
AN - SCOPUS:85070317489
SN - 0370-2693
VL - 797
JO - Physics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics
JF - Physics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics
M1 - 134811
ER -