Preprint/Report PUBDB-2016-05343

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Search for the Higgs boson produced in association with a $W$ boson and decaying to four $b$-quarks via two spin-zero particles in $pp$ collisions at 13 TeV with the ATLAS detector

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2016
Springer Berlin

Berlin : Springer () [10.3204/PUBDB-2016-05343]  GO

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Report No.: CERN-EP-2016-135; arXiv:1606.08391

Abstract: This paper presents a dedicated search for exotic decays of the Higgs boson to a pair of new spin-zero particles, $H \rightarrow aa$, where the particle $a$ decays to $b$-quarks and has a mass in the range of 20-60 GeV. The search is performed in events where the Higgs boson is produced in association with a $W$ boson, giving rise to a signature of a lepton (electron or muon), missing transverse momentum, and multiple jets from $b$-quark decays. The analysis is based on the full dataset of $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV recorded in 2015 by the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider, corresponding to an integrated luminosity of 3.2 fb$^{-1}$. No significant excess of events above the Standard Model prediction is observed, and a $95\%$ confidence-level upper limit is derived for the product of the production cross section for $pp \rightarrow WH$ times the branching ratio for the decay $H \rightarrow aa \rightarrow 4b$. The upper limit ranges from 6.2 pb for an $a$-boson mass $m_a = 20$ GeV to 1.5 pb for $m_a = 60$ GeV.

Classification:

Note: 23 pages plus author list + cover pages (41 pages total), 7 figures, 3 tables, submitted to EPJC 28.06.2016, All figures including auxiliary figures are available at http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGG-2016-01/

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF3-611) (POF3-611)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2016
Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; OpenAccess ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Ebsco Academic Search ; IF < 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; Published ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Thomson Reuters Master Journal List ; Web of Science Core Collection
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