Search for the rare decay of the W boson into a pion and a photon in proton-proton collisions at s=13TeV

• Autor(a) principal: Sirunyan, A. M.
• Data de Publicação: 2021
• Outros Autores: Tumasyan, A., Adam, W., Bergauer, T., Dragicevic, M., Erö, J., Escalante Del Valle, A., Frühwirth, R., Jeitler, M., Krammer, N., Lechner, L., Liko, D., Mikulec, I., Pitters, F. M., Rad, N., Schieck, J., Schöfbeck, R., Spanring, M., Templ, S., Waltenberger, W., Wulz, C. E., Zarucki, M., Chekhovsky, V., Litomin, A., Makarenko, V., Suarez Gonzalez, J., Darwish, M. R., De Wolf, E. A., Di Croce, D., Janssen, X., Kello, T., Lelek, A., Pieters, M., Rejeb Sfar, H., Van Haevermaet, H., Van Mechelen, P., Van Putte, S., Van Remortel, N., Blekman, F., Bols, E. S., Chhibra, S. S., D'Hondt, J., De Clercq, J., Lontkovskyi, D., Lowette, S., Marchesini, I., Moortgat, S., Morton, A., Python, Q., Tavernier, S., Van Doninck, W., Van Mulders, P., Beghin, D., Bilin, B., Clerbaux, B., De Lentdecker, G., Dorney, B., Favart, L., Grebenyuk, A., Kalsi, A. 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D., Choi, Y., Hwang, C., Jeong, Y., Lee, Y., Yu, I., Maghrbi, Y., Veckalns, V., Juodagalvis, A., Rinkevicius, A., Tamulaitis, G., Vaitkevicius, A., Wan Abdullah, W. A.T., Yusli, M. N., Zolkapli, Z., Benitez, J. F., Castaneda Hernandez, A., Murillo Quijada, J. A., Valencia Palomo, L., Ayala, G., Castilla-Valdez, H., De La Cruz-Burelo, E., Heredia-De La Cruz, I., Lopez-Fernandez, R., Mondragon Herrera, C. A., Perez Navarro, D. A., Sanchez-Hernandez, A., Carrillo Moreno, S., Oropeza Barrera, C., Ramirez-Garcia, M., Vazquez Valencia, F., Eysermans, J., Pedraza, I., Salazar Ibarguen, H. A., Uribe Estrada, C., Morelos Pineda, A., Mijuskovic, J., Raicevic, N., Krofcheck, D., Bheesette, S., Butler, P. H., Ahmad, A., Asghar, M. I., Awais, A., Awan, M. I.M., Hoorani, H. R., Khan, W. A., Shah, M. A., Shoaib, M., Waqas, M., Avati, V., Grzanka, L., Malawski, M., Bialkowska, H., Bluj, M., Boimska, B., Frueboes, T., Górski, M., Kazana, M., Szleper, M., Traczyk, P., Zalewski, P., Bunkowski, K., Doroba, K., Kalinowski, A., Konecki, M., Krolikowski, J., Walczak, M., Araujo, M., Bargassa, P., Bastos, D., Boletti, A., Faccioli, P., Gallinaro, M., Hollar, J., Leonardo, N., Niknejad, T., Seixas, J., Shchelina, K., Toldaiev, O., Varela, J., Afanasiev, S., Alexakhin, V., Bunin, P., Gavrilenko, M., Golutvin, I., Gorbunov, I., Kamenev, A., Karjavine, V., Korenkov, V., Lanev, A., Malakhov, A., Matveev, V., Mitsyn, V. V., Palichik, V., Perelygin, V., Savina, M., Shmatov, S., Shulha, S., Smirnov, V., Teryaev, O., Trofimov, V., Zarubin, A., Gavrilov, G., Golovtcov, V., Ivanov, Y., Kim, V., Kuznetsova, E., Murzin, V., Oreshkin, V., Smirnov, I., Sosnov, D., Sulimov, V., Uvarov, L., Volkov, S., Vorobyev, A., Andreev, Yu., Dermenev, A., Gninenko, S., Golubev, N., Karneyeu, A., Kirsanov, M., Krasnikov, N., Pashenkov, A., Pivovarov, G., Tlisov, D., Toropin, A., Epshteyn, V., Gavrilov, V., Lychkovskaya, N., Nikitenko, A., Popov, V., Safronov, G., Spiridonov, A., Stepennov, A., Toms, M., Vlasov, E., Zhokin, A., Aushev, T., Bychkova, O., Chadeeva, M., Philippov, D., Popova, E., Zhemchugov, E., Andreev, V., Azarkin, M., Dremin, I., Kirakosyan, M., Terkulov, A., Belyaev, A., Boos, E., Dubinin, M., Dudko, L., Ershov, A., Klyukhin, V., Kodolova, O., Lokhtin, I., Obraztsov, S., Perfilov, M., Petrushanko, S., Savrin, V., Snigirev, A., Blinov, V., Dimova, T., Kardapoltsev, L., Ovtin, I., Skovpen, Y., Azhgirey, I., Bayshev, I., Kachanov, V., Kalinin, A., Konstantinov, D., Petrov, V., Ryutin, R., Sobol, A., Troshin, S., Tyurin, N., Uzunian, A., Volkov, A., Babaev, A., Iuzhakov, A., Okhotnikov, V., Sukhikh, L., Borchsh, V., Ivanchenko, V., Tcherniaev, E., Adzic, P., Cirkovic, P., Dordevic, M., Milenovic, P., Milosevic, J., Aguilar-Benitez, M., Alcaraz Maestre, J., Álvarez Fernández, A., Bachiller, I., Barrio Luna, M., Bedoya, Cristina F., Carrillo Montoya, C. A., Cepeda, M., Cerrada, M., Colino, N., De La Cruz, B., Delgado Peris, A., Fernández Ramos, J. P., Flix, J., Fouz, M. C., García Alonso, A., Gonzalez Lopez, O., Goy Lopez, S., Hernandez, J. M., Josa, M. I., León Holgado, J., Moran, D., Navarro Tobar, Pérez-Calero Yzquierdo, A., Puerta Pelayo, J., Redondo, I., Romero, L., Sánchez Navas, S., Soares, M. S., Triossi, A., Urda Gómez, L., Willmott, C., Albajar, C., de Trocóniz, J. F., Reyes-Almanza, R., Alvarez Gonzalez, B., Cuevas, J., Erice, C., Fernandez Menendez, J., Folgueras, S., Gonzalez Caballero, I., Palencia Cortezon, E., Ramón Álvarez, C., Ripoll Sau, J., Rodríguez Bouza, V., Sanchez Cruz, S., Trapote, A., Brochero Cifuentes, J. A., Cabrillo, I. J., Calderon, A., Chazin Quero, B., Duarte Campderros, J., Fernandez, M., Fernández Manteca, P. J., Gomez, G., Martinez Rivero, C., Martinez Ruiz del Arbol, P., Matorras, F., Piedra Gomez, J., Prieels, C., Ricci-Tam, F., Rodrigo, T., Ruiz-Jimeno, A., Scodellaro, L., Vila, I., Vizan Garcia, J. M., Jayananda, M. K., Kailasapathy, B., Sonnadara, D. U.J., Wickramarathna, D. D.C., Dharmaratna, W. G.D., Liyanage, K., Perera, N., Wickramage, N., Aarrestad, T. K., Abbaneo, D., Auffray, E., Auzinger, G., Baechler, J., Baillon, P., Ball, A. H., Barney, D., Bendavid, J., Beni, N., Bianco, M., Bocci, A., Bossini, E., Brondolin, E., Camporesi, T., Capeans Garrido, M., Cerminara, G., Cristella, L., d'Enterria, D., Dabrowski, A., Daci, N., Daponte, V., David, A., De Roeck, A., Deile, M., Di Maria, R., Dobson, M., Dünser, M., Dupont, N., Elliott-Peisert, A., Emriskova, N., Fallavollita, F., Fasanella, D., Fiorendi, S., Florent, A., Franzoni, G., Fulcher, J., Funk, W., Giani, S., Gigi, D., Gill, K., Glege, F., Gouskos, L., Guilbaud, M., Gulhan, D., Haranko, M., Hegeman, J., Iiyama, Y., Innocente, V., James, T., Janot, P., Kaspar, J., Kieseler, J., Komm, M., Kratochwil, N., Lange, C., Laurila, S., Lecoq, P., Long, K., Lourenço, C., Malgeri, L., Mallios, S., Mannelli, M., Meijers, F., Mersi, S., Meschi, E., Moortgat, F., Mulders, M., Orfanelli, S., Orsini, L., Pantaleo, F., Pape, L., Perez, E., Peruzzi, M., Petrilli, A., Petrucciani, G., Pfeiffer, A., Pierini, M., Quast, T., Rabady, D., Racz, A., Rieger, M., Rovere, M., Sakulin, H., Salfeld-Nebgen, J., Scarfi, S., Schäfer, C., Schwick, C., Selvaggi, M., Silva, P., Snoeys, W., Sphicas, P., Summers, S., Tavolaro, V. R., Treille, D., Tsirou, A., Van Onsem, G. P., Vartak, A., Verzetti, M., Wozniak, K. A., Zeuner, W. D., Caminada, L., Erdmann, W., Horisberger, R., Ingram, Q., Kaestli, H. C., Kotlinski, D., Langenegger, U., Rohe, T., Backhaus, M., Berger, P., Calandri, A., Chernyavskaya, N., De Cosa, A., Dissertori, G., Dittmar, M., Donegà, M., Dorfer, C., Gadek, T., Gómez Espinosa, T. A., Grab, C., Hits, D., Lustermann, W., Lyon, A. M., Manzoni, R. A., Meinhard, M. T., Micheli, F., Nessi-Tedaldi, F., Niedziela, J., Pauss, F., Perovic, V., Perrin, G., Pigazzini, S., Ratti, M. G., Reichmann, M., Reissel, C., Reitenspiess, T., Ristic, B., Ruini, D., Sanz Becerra, D. A., Schönenberger, M., Stampf, V., Steggemann, J., Vesterbacka Olsson, M. L., Wallny, R., Zhu, D. H., Amsler, C., Botta, C., Brzhechko, D., Canelli, M. F., Del Burgo, R., Heikkilä, J. K., Huwiler, M., Jofrehei, A., Kilminster, B., Leontsinis, S., Macchiolo, A., Meiring, P., Mikuni, V. M., Molinatti, U., Neutelings, I., Rauco, G., Reimers, A., Robmann, P., Schweiger, K., Takahashi, Y., Adloff, C., Kuo, C. M., Lin, W., Roy, A., Sarkar, T., Yu, S. S., Ceard, L., Chang, P., Chao, Y., Chen, K. F., Chen, P. H., Hou, W. S., Li, Y. Y., Lu, R. S., Paganis, E., Psallidas, A., Steen, A., Yazgan, E., Asavapibhop, B., Asawatangtrakuldee, C., Srimanobhas, N., Boran, F., Damarseckin, S., Demiroglu, Z. S., Dolek, F., Dozen, C., Dumanoglu, I., Eskut, E., Gokbulut, G., Guler, Y., Gurpinar Guler, E., Hos, I., Isik, C., Kangal, E. E., Kara, O., Kayis Topaksu, A., Kiminsu, U., Onengut, G., Ozdemir, K., Polatoz, A., Simsek, A. E., Tali, B., Tok, U. G., Turkcapar, S., Zorbakir, I. S., Zorbilmez, C., Isildak, B., Karapinar, G., Ocalan, K., Yalvac, M., Akgun, B., Atakisi, I. O., Gülmez, E., Kaya, M., Kaya, O., Özçelik, Tekten, S., Yetkin, E. A., Cakir, A., Cankocak, K., Komurcu, Y., Sen, S., Aydogmus Sen, F., Cerci, S., Kaynak, B., Ozkorucuklu, S., Sunar Cerci, D., Grynyov, B., Levchuk, L., Bhal, E., Bologna, S., Brooke, J. J., Clement, E., Cussans, D., Flacher, H., Goldstein, J., Heath, G. P., Heath, H. F., Kreczko, L., Krikler, B., Paramesvaran, S., Sakuma, T., Seif El Nasr-Storey, S., Smith, V. J., Stylianou, N., Taylor, J., Titterton, A., Bell, K. W., Brew, C., Brown, R. M., Cockerill, D. J.A., Ellis, K. V., Harder, K., Harper, S., Linacre, J., Manolopoulos, K., Newbold, D. M., Olaiya, E., Petyt, D., Reis, T., Schuh, T., Shepherd-Themistocleous, C. H., Thea, A., Tomalin, I. R., Williams, T., Bainbridge, R., Bloch, P., Bonomally, S., Borg, J., Breeze, S., Buchmuller, O., Bundock, A., Cepaitis, V., Chahal, G. S., Colling, D., Dauncey, P., Davies, G., Della Negra, M., Fedi, G., Hall, G., Iles, G., Langford, J., Lyons, L., Magnan, A. M., Malik, S., Martelli, A., Milosevic, V., Nash, J., Palladino, V., Pesaresi, M., Raymond, D. M., Richards, A., Rose, A., Scott, E., Seez, C., Shtipliyski, A., Stoye, M., Tapper, A., Uchida, K., Virdee, T., Wardle, N., Webb, S. N., Winterbottom, D., Zecchinelli, A. G., Cole, J. E., Hobson, P. R., Khan, A., Kyberd, P., Mackay, C. K., Reid, I. D., Teodorescu, L., Zahid, S., Abdullin, S., Brinkerhoff, A., Call, K., Caraway, B., Dittmann, J., Hatakeyama, K., Kanuganti, A. R., Madrid, C., McMaster, B., Pastika, N., Sawant, S., Smith, C., Wilson, J., Bartek, R., Dominguez, A., Uniyal, R., Vargas Hernandez, A. M., Buccilli, A., Charaf, O., Cooper, S. I., Gleyzer, S. V., Henderson, C., Perez, C. U., Rumerio, P., West, C., Akpinar, A., Albert, A., Arcaro, D., Cosby, C., Demiragli, Z., Gastler, D., Rohlf, J., Salyer, K., Sperka, D., Spitzbart, D., Suarez, I., Yuan, S., Zou, D., Benelli, G., Burkle, B., Coubez, X., Cutts, D., Duh, Y. T., Hadley, M., Heintz, U., Hogan, J. M., Kwok, K. H.M., Laird, E., Landsberg, G., Lau, K. T., Narain, M., Sagir, S., Syarif, R., Usai, E., Wong, W. Y., Yu, D., Zhang, W., Band, R., Brainerd, C., Breedon, R., Calderon De La Barca Sanchez, M., Chertok, M., Conway, J., Conway, R., Cox, P. T., Erbacher, R., Flores, C., Funk, G., Jensen, F., Ko, W., Kukral, O., Lander, R., Mulhearn, M., Pellett, D., Pilot, J., Shi, M., Taylor, D., Tos, K., Tripathi, M., Yao, Y., Zhang, F., Bachtis, M., Cousins, R., Dasgupta, A., Hamilton, D., Hauser, J., Ignatenko, M., Iqbal, M. A., Lam, T., Mccoll, N., Nash, W. A., Regnard, S., Saltzberg, D., Schnaible, C., Stone, B., Valuev, V., Burt, K., Chen, Y., Clare, R., Gary, J. W., Hanson, G., Karapostoli, G., Long, O. R., Manganelli, N., Olmedo Negrete, M., Paneva, M. I., Si, W., Wimpenny, S., Zhang, Y., Branson, J. G., Cittolin, S., Cooperstein, S., Deelen, N., Duarte, J., Gerosa, R., Gilbert, D., Krutelyov, V., Letts, J., Masciovecchio, M., May, S., Padhi, S., Pieri, M., Sharma, V., Tadel, M., Würthwein, F., Yagil, A., Amin, N., Campagnari, C., Citron, M., Dorsett, A., Dutta, V., Incandela, J., Marsh, B., Mei, H., Ovcharova, A., Qu, H., Quinnan, M., Richman, J., Sarica, U., Stuart, D., Wang, S., Bornheim, A., Cerri, O., Dutta, I., Lawhorn, J. M., Lu, N., Mao, J., Newman, H. B., Ngadiuba, J., Nguyen, T. Q., Pata, J., Spiropulu, M., Vlimant, J. R., Wang, C., Xie, S., Zhang, Z., Zhu, R. Y., Alison, J., Andrews, M. B., Ferguson, T., Mudholkar, T., Paulini, M., Sun, M., Vorobiev, I., Cumalat, J. P., Ford, W. T., MacDonald, E., Mulholland, T., Patel, R., Perloff, A., Stenson, K., Ulmer, K. A., Wagner, S. R., Alexander, J., Cheng, Y., Chu, J., Cranshaw, D. J., Datta, A., Frankenthal, A., Mcdermott, K., Monroy, J., Patterson, J. R., Quach, D., Ryd, A., Sun, W., Tan, S. M., Tao, Z., Thom, J., Wittich, P., Zientek, M., Albrow, M., Alyari, M., Apollinari, G., Apresyan, A., Apyan, A., Bauerdick, L. A.T., Beretvas, A., Berry, D., Berryhill, J., Bhat, P. C., Burkett, K., Butler, J. N., Canepa, A., Cerati, G. B., Cheung, H. W.K., Chlebana, F., Cremonesi, M., Elvira, V. D., Freeman, J., Gecse, Z., Gottschalk, E., Gray, L., Green, D., Grünendahl, S., Gutsche, O., Harris, R. M., Hasegawa, S., Heller, R., Herwig, T. C., Hirschauer, J., Jayatilaka, B., Jindariani, S., Johnson, M., Joshi, U., Klabbers, P., Klijnsma, T., Klima, B., Kortelainen, M. J., Lammel, S., Lincoln, D., Lipton, R., Liu, M., Liu, T., Lykken, J., Maeshima, K., Mason, D., McBride, P., Merkel, P., Mrenna, S., Nahn, S., O'Dell, V., Papadimitriou, V., Pedro, K., Pena, C., Prokofyev, O., Ravera, F., Reinsvold Hall, A., Ristori, L., Schneider, B., Sexton-Kennedy, E., Smith, N., Soha, A., Spalding, W. J., Spiegel, L., Stoynev, S., Strait, J., Taylor, L., Tkaczyk, S., Tran, N. V., Uplegger, L., Vaandering, E. W., Weber, H. A., Woodard, A., Acosta, D., Avery, P., Bourilkov, D., Cadamuro, L., Cherepanov, V., Errico, F., Field, R. D., Guerrero, D., Joshi, B. M., Kim, M., Konigsberg, J., Korytov, A., Lo, K. H., Matchev, K., Menendez, N., Mitselmakher, G., Rosenzweig, D., Shi, K., Sturdy, J., Zuo, X., Adams, T., Askew, A., Diaz, D., Habibullah, R., Hagopian, S., Hagopian, V., Johnson, K. F., Khurana, R., Kolberg, T., Martinez, G., Prosper, H., Schiber, C., Yohay, R., Zhang, J., Baarmand, M. M., Butalla, S., Elkafrawy, T., Hohlmann, M., Noonan, D., Rahmani, M., Saunders, M., Yumiceva, F., Adams, M. R., Apanasevich, L., Becerril Gonzalez, H., Cavanaugh, R., Chen, X., Dittmer, S., Evdokimov, O., Gerber, C. E., Hangal, D. A., Hofman, D. J., Mills, C., Oh, G., Roy, T., Tonjes, M. B., Varelas, N., Viinikainen, J., Wang, X., Wu, Z., Ye, Z., Alhusseini, M., Dilsiz, K., Durgut, S., Gandrajula, R. P., Haytmyradov, M., Khristenko, V., Köseyan, O. K., Merlo, J. P., Mestvirishvili, A., Moeller, A., Nachtman, J., Ogul, H., Onel, Y., Ozok, F., Penzo, A., Snyder, C., Tiras, E., Wetzel, J., Amram, O., Blumenfeld, B., Corcodilos, L., Eminizer, M., Gritsan, A. V., Kyriacou, S., Maksimovic, P., Mantilla, C., Roskes, J., Swartz, M., Vámi, T., Baldenegro Barrera, C., Baringer, P., Bean, A., Bylinkin, A., Isidori, T., Khalil, S., King, J., Krintiras, G., Kropivnitskaya, A., Lindsey, C., Minafra, N., Murray, M., Rogan, C., Royon, C., Sanders, S., Schmitz, E., Tapia Takaki, J. D., Williams, J., Wilson, G., Duric, S., Ivanov, A., Kaadze, K., Kim, D., Maravin, Y., Mitchell, T., Modak, A., Mohammadi, A., Rebassoo, F., Wright, D., Adams, E., Baden, A., Baron, O., Belloni, A., Eno, S. C., Feng, Y., Hadley, N. J., Jabeen, S., Jeng, G. Y., Kellogg, R. G., Koeth, T., Mignerey, A. C., Nabili, S., Seidel, M., Skuja, A., Tonwar, S. C., Wang, L., Wong, K., Abercrombie, D., Allen, B., Bi, R., Brandt, S., Busza, W., Cali, I. A., D'Alfonso, M., Gomez Ceballos, G., Goncharov, M., Harris, P., Hsu, D., Hu, M., Klute, M., Kovalskyi, D., Krupa, J., Lee, Y. J., Luckey, P. D., Maier, B., Marini, A. C., Mcginn, C., Mironov, C., Narayanan, S., Niu, X., Paus, C., Rankin, D., Roland, C., Roland, G., Shi, Z., Stephans, G. S.F., Sumorok, K., Tatar, K., Velicanu, D., Wang, T. W., Wang, Z., Wyslouch, B., Chatterjee, R. M., Evans, A., Hansen, P., Hiltbrand, J., Jain, Sh., Krohn, M., Kubota, Y., Lesko, Z., Mans, J., Revering, M., Rusack, R., Saradhy, R., Schroeder, N., Strobbe, N., Wadud, M. A., Acosta, J. G., Oliveros, S., Bloom, K., Claes, D. R., Fangmeier, C., Finco, L., Golf, F., González Fernández, J. R., Joo, C., Kravchenko, I., Siado, J. E., Snow, G. R., Tabb, W., Yan, F., Agarwal, G., Bandyopadhyay, H., Harrington, C., Hay, L., Iashvili, I., Kharchilava, A., McLean, C., Nguyen, D., Pekkanen, J., Rappoccio, S., Roozbahani, B., Alverson, G., Barberis, E., Freer, C., Haddad, Y., Hortiangtham, A., Li, J., Madigan, G., Marzocchi, B., Morse, D. M., Nguyen, V., Orimoto, T., Parker, A., Skinnari, L., Tishelman-Charny, A., Wamorkar, T., Wang, B., Wisecarver, A., Wood, D., Bueghly, J., Chen, Z., Gilbert, A., Gunter, T., Hahn, K. A., Odell, N., Schmitt, M. H., Sung, K., Velasco, M., Bucci, R., Dev, N., Goldouzian, R., Hildreth, M., Hurtado Anampa, K., Jessop, C., Karmgard, D. J., Lannon, K., Loukas, N., Marinelli, N., Mcalister, I., Meng, F., Mohrman, K., Musienko, Y., Ruchti, R., Siddireddy, P., Taroni, S., Wayne, M., Wightman, A., Wolf, M., Zygala, L., Alimena, J., Bylsma, B., Cardwell, B., Durkin, L. S., Francis, B., Hill, C., Lefeld, A., Winer, B. L., Yates, B. 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• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2021.136409; http://hdl.handle.net/11449/233313
• topic: CMS; EWK; Standard model

A search is performed for the rare decay W±→π±γ in proton-proton collisions at s=13TeV. Data corresponding to an integrated luminosity of 137fb−1 were collected during 2016 to 2018 with the CMS detector. This analysis exploits a novel search strategy based on W boson production in top quark pair events. An inclusive search for the W±→π±γ decay is not optimal at the LHC because of the high trigger thresholds. Instead, a trigger selection is exploited in which the W boson originating from one of the top quarks is used to tag the event in a leptonic decay. The W boson emerging from the other top quark is used to search for the W±→π±γ signature. Such decays are characterized by an isolated track pointing to a large energy deposit, and by an isolated photon of large transverse momentum. The presence of b quark jets reduces the background from the hadronization of light-flavor quarks and gluons. The W±→π±γ decay is not observed. An upper exclusion limit is set to this branching fraction, corresponding to 1.50×10−5 at 95% confidence level, whereas the expected upper exclusion limit is 0.85−0.29+0.52×10−5.