Search for leptonic decays of W′ bosons in pp collisions at $ \sqrt {s} = {7} $ TeV

Author:

,Chatrchyan S.,Khachatryan V.,Sirunyan A. M.,Tumasyan A.,Adam W.,Bergauer T.,Dragicevic M.,Erö J.,Fabjan C.,Friedl M.,Frühwirth R.,Ghete V. M.,Hammer J.,Hörmann N.,Hrubec J.,Jeitler M.,Kiesenhofer W.,Knünz V.,Krammer M.,Liko D.,Mikulec I.,Pernicka M.,Rahbaran B.,Rohringer C.,Rohringer H.,Schöfbeck R.,Strauss J.,Taurok A.,Teischinger F.,Wagner P.,Waltenberger W.,Walzel G.,Widl E.,Wulz C.-E.,Mossolov V.,Shumeiko N.,Suarez Gonzalez J.,Bansal S.,Cerny K.,Cornelis T.,De Wolf E. A.,Janssen X.,Luyckx S.,Maes T.,Mucibello L.,Ochesanu S.,Roland B.,Rougny R.,Selvaggi M.,Van Haevermaet H.,Van Mechelen P.,Van Remortel N.,Van Spilbeeck A.,Blekman F.,Blyweert S.,D’Hondt J.,Gonzalez Suarez R.,Kalogeropoulos A.,Maes M.,Olbrechts A.,Van Doninck W.,Van Mulders P.,Van Onsem G. P.,Villella I.,Charaf O.,Clerbaux B.,De Lentdecker G.,Dero V.,Gay A. P. R.,Hreus T.,Léonard A.,Marage P. E.,Reis T.,Thomas L.,Vander Velde C.,Vanlaer P.,Adler V.,Beernaert K.,Cimmino A.,Costantini S.,Garcia G.,Grunewald M.,Klein B.,Lellouch J.,Marinov A.,Mccartin J.,Ocampo Rios A. A.,Ryckbosch D.,Strobbe N.,Thyssen F.,Tytgat M.,Vanelderen L.,Verwilligen P.,Walsh S.,Yazgan E.,Zaganidis N.,Basegmez S.,Bruno G.,Ceard L.,Delaere C.,du Pree T.,Favart D.,Forthomme L.,Giammanco A.,Hollar J.,Lemaitre V.,Liao J.,Militaru O.,Nuttens C.,Pagano D.,Pin A.,Piotrzkowski K.,Schul N.,Beliy N.,Caebergs T.,Daubie E.,Hammad G. H.,Alves G. A.,Correa Martins M.,De Jesus Damiao D.,Martins T.,Pol M. E.,Souza M. H. G.,Aldá W. L.,Carvalho W.,Custódio A.,Da Costa E. M.,De Oliveira Martins C.,Fonseca De Souza S.,Matos Figueiredo D.,Mundim L.,Nogima H.,Oguri V.,Prado Da Silva W. L.,Santoro A.,Silva Do Amaral S. M.,Soares Jorge L.,Sznajder A.,Anjos T. S.,Bernardes C. A.,Dias F. A.,Fernandez Perez Tomei T. R.,Gregores E. M.,Lagana C.,Marinho F.,Mercadante P. G.,Novaes S. F.,Padula Sandra S.,Genchev V.,Iaydjiev P.,Piperov S.,Rodozov M.,Stoykova S.,Sultanov G.,Tcholakov V.,Trayanov R.,Vutova M.,Dimitrov A.,Hadjiiska R.,Kozhuharov V.,Litov L.,Pavlov B.,Petkov P.,Bian J. G.,Chen G. M.,Chen H. S.,Jiang C. H.,Liang D.,Liang S.,Meng X.,Tao J.,Wang J.,Wang J.,Wang X.,Wang Z.,Xiao H.,Xu M.,Zang J.,Zhang Z.,Asawatangtrakuldee C.,Ban Y.,Guo S.,Guo Y.,Li W.,Liu S.,Mao Y.,Qian S. J.,Teng H.,Wang S.,Zhu B.,Zou W.,Avila C.,Gomez Moreno B.,Osorio Oliveros A. F.,Sanabria J. C.,Godinovic N.,Lelas D.,Plestina R.,Polic D.,Puljak I.,Antunovic Z.,Dzelalija M.,Kovac M.,Brigljevic V.,Duric S.,Kadija K.,Luetic J.,Morovic S.,Attikis A.,Galanti M.,Mavromanolakis G.,Mousa J.,Nicolaou C.,Ptochos F.,Razis P. A.,Finger M.,Finger M.,Assran Y.,Elgammal S.,Ellithi Kamel A.,Khalil S.,Mahmoud M. A.,Radi A.,Kadastik M.,Müntel M.,Raidal M.,Rebane L.,Tiko A.,Azzolini V.,Eerola P.,Fedi G.,Voutilainen M.,Härkönen J.,Heikkinen A.,Karimäki V.,Kinnunen R.,Kortelainen M. J.,Lampén T.,Lassila-Perini K.,Lehti S.,Lindén T.,Luukka P.,Mäenpää T.,Peltola T.,Tuominen E.,Tuominiemi J.,Tuovinen E.,Ungaro D.,Wendland L.,Banzuzi K.,Korpela A.,Tuuva T.,Besancon M.,Choudhury S.,Dejardin M.,Denegri D.,Fabbro B.,Faure J. L.,Ferri F.,Ganjour S.,Givernaud A.,Gras P.,Hamel de Monchenault G.,Jarry P.,Locci E.,Malcles J.,Millischer L.,Nayak A.,Rander J.,Rosowsky A.,Shreyber I.,Titov M.,Baffioni S.,Beaudette F.,Benhabib L.,Bianchini L.,Bluj M.,Broutin C.,Busson P.,Charlot C.,Daci N.,Dahms T.,Dobrzynski L.,Granier de Cassagnac R.,Haguenauer M.,Miné P.,Mironov C.,Ochando C.,Paganini P.,Sabes D.,Salerno R.,Sirois Y.,Veelken C.,Zabi A.,Agram J.-L.,Andrea J.,Bloch D.,Bodin D.,Brom J.-M.,Cardaci M.,Chabert E. 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B.,Daskalakis G.,Geralis T.,Kesisoglou S.,Kyriakis A.,Loukas D.,Manolakos I.,Markou A.,Markou C.,Mavrommatis C.,Ntomari E.,Gouskos L.,Mertzimekis T. J.,Panagiotou A.,Saoulidou N.,Evangelou I.,Foudas C.,Kokkas P.,Manthos N.,Papadopoulos I.,Patras V.,Bencze G.,Hajdu C.,Hidas P.,Horvath D.,Krajczar K.,Radics B.,Sikler F.,Veszpremi V.,Vesztergombi G.,Beni N.,Czellar S.,Molnar J.,Palinkas J.,Szillasi Z.,Karancsi J.,Raics P.,Trocsanyi Z. L.,Ujvari B.,Beri S. B.,Bhatnagar V.,Dhingra N.,Gupta R.,Jindal M.,Kaur M.,Kohli J. M.,Mehta M. Z.,Nishu N.,Saini L. K.,Sharma A.,Singh J.,Singh S. P.,Ahuja S.,Bhardwaj A.,Choudhary B. C.,Kumar A.,Kumar A.,Malhotra S.,Naimuddin M.,Ranjan K.,Sharma V.,Shivpuri R. K.,Banerjee S.,Bhattacharya S.,Dutta S.,Gomber B.,Jain Sa.,Jain Sh.,Khurana R.,Sarkar S.,Abdulsalam A.,Choudhury R. K.,Dutta D.,Kailas S.,Kumar V.,Mohanty A. K.,Pant L. M.,Shukla P.,Aziz T.,Ganguly S.,Guchait M.,Gurtu A.,Maity M.,Majumder G.,Mazumdar K.,Mohanty G. B.,Parida B.,Sudhakar K.,Wickramage N.,Banerjee S.,Dugad S.,Arfaei H.,Bakhshiansohi H.,Etesami S. M.,Fahim A.,Hashemi M.,Hesari H.,Jafari A.,Khakzad M.,Mohammadi A.,Mohammadi Najafabadi M.,Paktinat Mehdiabadi S.,Safarzadeh B.,Zeinali M.,Abbrescia M.,Barbone L.,Calabria C.,Chhibra S. S.,Colaleo A.,Creanza D.,De Filippis N.,De Palma M.,Fiore L.,Iaselli G.,Lusito L.,Maggi G.,Maggi M.,Marangelli B.,My S.,Nuzzo S.,Pacifico N.,Pompili A.,Pugliese G.,Selvaggi G.,Silvestris L.,Singh G.,Zito G.,Abbiendi G.,Benvenuti A. C.,Bonacorsi D.,Braibant-Giacomelli S.,Brigliadori L.,Capiluppi P.,Castro A.,Cavallo F. R.,Cuffiani M.,Dallavalle G. M.,Fabbri F.,Fanfani A.,Fasanella D.,Giacomelli P.,Grandi C.,Guiducci L.,Marcellini S.,Masetti G.,Meneghelli M.,Montanari A.,Navarria F. L.,Odorici F.,Perrotta A.,Primavera F.,Rossi A. 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Abstract

Abstract A search for a new heavy gauge boson W decaying to an electron or muon, plus a low mass neutrino, is presented. This study uses data corresponding to an integrated luminosity of 5.0 fb−1, collected using the CMS detector in pp collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV at the LHC. Events containing a single electron or muon and missing transverse momentum are analyzed. No significant excess of events above the standard model expectation is found in the transverse mass distribution of the lepton-neutrino system, and upper limits for cross sections above different transverse mass thresholds are presented. Mass exclusion limits at 95% CL for a range of W models are determined, including a limit of 2.5 TeV for right-handed W bosons with standard-model-like couplings and limits of 2.43–2.63 TeV for left-handed W bosons, taking into account their interference with the standard model W boson. Exclusion limits have also been set on Kaluza-Klein WKK states in the framework of split universal extra dimensions.

Publisher

Springer Science and Business Media LLC

Subject

Nuclear and High Energy Physics

Reference41 articles.

1. CMS collaboration, The CMS experiment at the CERN LHC, 2008 JINST 3 S08004.

2. CMS collaboration, Absolute calibration of the luminosity measurement at CMS: winter 2012 update, PAS-SMP-12-008 (2012).

3. G. Altarelli, B. Mele and M. Ruiz-Altaba, Searching for new heavy vector bosons in $ p\overline p $ colliders, Z. Phys. C 45 (1989) 109 [Erratum ibid. C 47 (1990) 676] [INSPIRE].

4. CDF collaboration, T. Aaltonen et al., Search for a new heavy gauge boson W ′ with electron + missing ET event signature in $ p\overline p $ collisions at $ \sqrt {s} = {1}.{96} $ TeV, Phys. Rev. D 83 (2011) 031102 [arXiv:1012.5145] [INSPIRE].

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