Search for Higgs boson exotic decays into Lorentz-boosted light bosons in the four-τ final state at s = 13 TeV with the ATLAS detector
Articolo
Data di Pubblicazione:
2025
Abstract:
A search for exotic decays of the Higgs boson into a pair of low-mass scalars that subsequently decay into τ-leptons, H→aa→τ+τ−τ+τ−, is presented. In models with Yukawa-like couplings, the decay to τ-leptons is favoured for light a-bosons, with mass in the range of 2mτ<2mb. Results are presented in the range of 4GeV<15GeV using the 140fb−1 of proton–proton collisions at s=13TeV recorded with the ATLAS detector during Run2 of the Large Hadron Collider. This search focuses on the scenario where, for both di-τ pairs, one of the τ-leptons decays to hadrons and neutrinos, while the other decays to a muon and neutrinos. In this mass range, the a→τ+τ− is Lorentz-boosted and a dedicated muon removal technique is used to reconstruct the di-τ pairs. No significant excess above the Standard Model background prediction is observed. Upper limits on (σ(H)/σSM(H))×B(H→aa→4τ) at 95% confidence level are provided, ranging from 0.03 to 0.10 depending on the a-boson mass.
Tipologia CRIS:
1.1 Articolo in rivista
Keywords:
BSM Higgs, Exotic Higgs decays, Low pt ditau, New higgs bosons, New scalars
Elenco autori:
Aad, G.; Aakvaag, E.; Abbott, B.; Abdelhameed, S.; Abeling, K.; Abicht, N. J.; Abidi, S. H.; Aboelela, M.; Aboulhorma, A.; Abramowicz, H.; Abulaiti, Y.; Acharya, B.; Ackermann, A.; Bourdarios, C. Adam; Adamczyk, L.; Addepalli, S. V.; Addison, M. J.; Adelman, J.; Adiguzel, A.; Adye, T.; Affolder, A. A.; Afik, Y.; Agaras, M. N.; Aggarwal, A.; Agheorghiesei, C.; Ahmadov, F.; Ahuja, S.; Ai, X.; Aielli, G.; Aikot, A.; Tamlihat, M. Ait; Aitbenchikh, B.; Akbiyik, M.; Åkesson, T. P. A.; Akimov, A. V.; Akiyama, D.; Akolkar, N. N.; Aktas, S.; Alberghi, G. L.; Albert, J.; Albicocco, P.; Albouy, G. L.; Alderweireldt, S.; Alegria, Z. L.; Aleksa, M.; Aleksandrov, I. N.; Alexa, C.; Alexopoulos, T.; Alfonsi, F.; Algren, M.; Alhroob, M.; Ali, B.; Ali, H. M. J.; Ali, S.; Alibocus, S. W.; Aliev, M.; Alimonti, G.; Alkakhi, W.; Allaire, C.; Allbrooke, B. M. M.; Allen, J. S.; Allen, J. F.; Allport, P. P.; Aloisio, A.; Alonso, F.; Alpigiani, C.; Alsolami, Z. M. K.; Fernandez, A. Alvarez; Alves Cardoso, M.; Alviggi, M. G.; Aly, M.; Coutinho, Y. Amaral; Ambler, A.; Amelung, C.; Amerl, M.; Ames, C. G.; Amezza, T.; Amidei, D.; Amini, B.; Amirie, K.; Amirkhanov, A.; Dos Santos, S. P. Amor; Amos, K. R.; Amperiadou, D.; An, S.; Anastopoulos, C.; Andeen, T.; Anders, J. K.; Anderson, A. C.; Andreazza, A.; Angelidakis, S.; Angerami, A.; Anisenkov, A. V.; Annovi, A.; Antel, C.; Antipov, E.; Antonelli, M.; Anulli, F.; Aoki, M.; Aoki, T.; Aparo, M. A.; Aperio Bella, L.; Apicella, M.; Appelt, C.; Apyan, A.; Arbiol Val, S. J.; Arcangeletti, C.; Arce, A. T. H.; Arguin, J. -F.; Argyropoulos, S.; Arling, J. -H.; Arnaez, O.; Arnold, H.; Artoni, G.; Asada, H.; Asai, K.; Asai, S.; Asbah, N. A.; Pickering, R. A. Ashby; Aslam, A. M.; Assamagan, K.; Astalos, R.; Astrand, K. S. V.; Atashi, S.; Atkin, R. J.; Atmani, H.; Atmasiddha, P. A.; Augsten, K.; Auriol, A. D.; Austrup, V. A.; Avolio, G.; Axiotis, K.; Azuelos, G.; Babal, D.; Bachacou, H.; Bachas, K.; Bachiu, A.; Bachmann, E.; Backes, M. J.; Badea, A.; Baer, T. M.; Bagnaia, P.; Bahmani, M.; Bahner, D.; Bai, K.; Baines, J. T.; Baines, L.; Baker, O. K.; Bakos, E.; Bakshi Gupta, D.; Filho, L. E. Balabram; Balakrishnan, V.; Balasubramanian, R.; Baldin, E. M.; Balek, P.; Ballabene, E.; Balli, F.; Baltes, L. M.; Balunas, W. K.; Balz, J.; Bamwidhi, I.; Banas, E.; Bandieramonte, M.; Bandyopadhyay, A.; Bansal, S.; Barak, L.; Barakat, M.; Barberio, E. L.; Barberis, D.; Barbero, M.; Barel, M. Z.; Barillari, T.; Barisits, M. -S.; Barklow, T.; Baron, P.; Moreno, D. A. Baron; Baroncelli, A.; Barr, A. J.; Barr, J. D.; Barreiro, F.; Guimarães Da Costa, J. Barreiro; Barros Teixeira, M. G.; Barsov, S.; Bartels, F.; Bartoldus, R.; Barton, A. E.; Bartos, P.; Basan, A.; Baselga, M.; Bashiri, S.; Bassalat, A.; Basso, M. J.; Bataju, S.; Bate, R.; Bates, R. L.; Batlamous, S.; Battaglia, M.; Battulga, D.; Bauce, M.; Bauer, M.; Bauer, P.; Bayer, L. T.; Bazzano Hurrell, L. T.; Beacham, J. B.; Beau, T.; Beaucamp, J. Y.; Beauchemin, P. H.; Bechtle, P.; Beck, H. P.; Becker, K.; Beddall, A. J.; Bednyakov, V. A.; Bee, C. P.; Beemster, L. J.; Begalli, M.; Begel, M.; Behr, J. K.; Beirer, J. F.; Beisiegel, F.; Belfkir, M.; Bella, G.; Bellagamba, L.; Bellerive, A.; Bellgraph, C. D.; Bellos, P.; Beloborodov, K.; Benchekroun, D.; Bendebba, F.; Benhammou, Y.; Benkendorfer, K. C.; Beresford, L.; Beretta, M.; Bergeaas Kuutmann, E.; Berger, N.; Bergmann, B.; Beringer, J.; Bernardi, G.; Bernius, C.; Bernlochner, F. U.; Bernon, F.; Guardia, A. Berrocal; Berry, T.; Berta, P.; Berthold, A.; Berti, A.; Bertrand, R.; Bethke, S.; Betti, A.; Bevan, A. J.; Bezio, L.; Bhalla, N. K.; Bharthuar, S.; Bhatta, S.; Bhattarai, P.; Bhatti, Z. M.; Bhide, K. D.; Bhopatkar, V. S.; Bianchi, R. M.; Bianco, G.; Biebel, O.; Biglietti, M.; Billingsley, C. S.; Bimgdi, Y.; Bindi, M.; Bingham, A.; Bingul, A.; Bini, C.; Bird, G. A.; Birman, M.; Biros, M.; Biryukov, S.; Bisanz, T.; Bisceglie, E.; Biswal, J. P.; Biswas, D.; Bloch, I.; Blue, A.;
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