Search for Displaced Supersymmetry in Events with an Electron and a Muon with Large Impact Parameters

A search for new long-lived particles decaying to leptons is presented using proton-proton collisions produced by the LHC at √s = 8 TeV. Data used for the analysis were collected by the CMS detector and correspond to an integrated luminosity of 19.7  fb[superscript -1]. Events are selected with an e...

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Bibliographic Details
Main Authors: Khachatryan, V., Sirunyan, A. M., Tumasyan, A., Adam, W., Bergauer, T., Dragicevic, M., Erö, J., Friedl, M., Frühwirth, R., Ghete, V. M., Hartl, C., Hörmann, N., Hrubec, J., Jeitler, M., Kiesenhofer, W., Knünz, V., Krammer, M., Krätschmer, I., Liko, D., Mikulec, I., Rabady, D., Rahbaran, B., Rohringer, H., Schöfbeck, R., Strauss, J., Taurok, A., Treberer-Treberspurg, W., Waltenberger, W., Wulz, C.-E., Mossolov, V., Shumeiko, N., Suarez Gonzalez, J., Alderweireldt, S., Bansal, M., Bansal, S., Cornelis, T., De Wolf, E. A., Janssen, X., Knutsson, A., Luyckx, S., Ochesanu, S., Rougny, R., Van De Klundert, M., Van Haevermaet, H., Van Mechelen, P., Van Remortel, N., Van Spilbeeck, A., Blekman, F., Blyweert, S., D’Hondt, J., Daci, N., Heracleous, N., Keaveney, J., Lowette, S., Maes, M., Olbrechts, A., Python, Q., Strom, D., Tavernier, S., Van Doninck, W., Van Mulders, P., Van Onsem, G. P., Villella, I., Caillol, C., Clerbaux, B., De Lentdecker, G., Dobur, D., Favart, L., Gay, 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Williams, T., Bell, K. W., Brew, C., Brown, R. M., Cockerill, D. J. A., Coughlan, J. A., Harder, K., Harper, S., Olaiya, E., Petyt, D., Shepherd-Themistocleous, C. H., Thea, A., Tomalin, I. R., Womersley, W. J., Worm, S. D., Baber, M., Bainbridge, R., Buchmuller, O., Burton, D., Colling, D., Cripps, N., Cutajar, M., Dauncey, P., Davies, G., Della Negra, M., Dunne, P., Ferguson, W., Fulcher, J., Futyan, D., Gilbert, A., Hall, G., Iles, G., Jarvis, M., Karapostoli, G., Kenzie, M., Lane, R., Lucas, R., Lyons, L., Magnan, A.-M., Malik, S., Mathias, B., Nash, J., Nikitenko, A., Pela, J., Pesaresi, M., Petridis, K., Raymond, D. M., Rogerson, S., Rose, A., Seez, C., Sharp, P., Tapper, A., Vazquez Acosta, M., Virdee, T., Zenz, S. C., Cole, J. E., Hobson, P. R., Khan, A., Kyberd, P., Leggat, D., Leslie, D., Martin, W., Reid, I. D., Symonds, P., Teodorescu, L., Turner, M., Dittmann, J., Hatakeyama, K., Kasmi, A., Liu, H., Scarborough, T., Charaf, O., Cooper, S. I., Henderson, C., Rumerio, P., Avetisyan, A., Bose, T., Fantasia, C., Lawson, P., Richardson, C., Rohlf, J., St. John, J., Sulak, L., Alimena, J., Berry, E., Christopher, G., Cutts, D., Demiragli, Z., Dhingra, N., Ferapontov, A., Garabedian, A., Heintz, U., Kukartsev, G., Laird, E., Landsberg, G., Luk, M., Narain, M., Segala, M., Sinthuprasith, T., Speer, T., Swanson, J., Breedon, R., Breto, G., Calderon De La Barca Sanchez, M., Chauhan, S., Chertok, M., Conway, J., Conway, R., Cox, P. T., Erbacher, R., Gardner, M., Ko, W., Lander, R., Miceli, T., Mulhearn, M., Pellett, D., Pilot, J., Ricci-Tam, F., Searle, M., Shalhout, S., Smith, J., Squires, M., Stolp, D., Tripathi, M., Wilbur, S., Yohay, R., Cousins, R., Everaerts, Pieter Bruno Bart, Farrell, C., Hauser, J., Ignatenko, M., Rakness, G., Takasugi, E., Valuev, V., Burt, K., Clare, R., Ellison, J., Gary, J. W., Hanson, G., Heilman, J., Ivova Rikova, M., Jandir, P., Kennedy, E., Lacroix, F., Long, O. R., Luthra, A., Malberti, M., Olmedo Negrete, M., Shrinivas, A., Sumowidagdo, S., Wimpenny, S., Andrews, W., Branson, J. G., Cerati, G. B., Cittolin, S., D’Agnolo, R. T., Evans, D., Holzner, A., Kelley, R., Klein, D., Lebourgeois, M., Letts, J., Macneill, I., Olivito, D., Padhi, S., Palmer, C., Pieri, M., Sani, M., Simon, S., Sudano, E., Tadel, M., Tu, Y., Vartak, A., Welke, C., Würthwein, F., Yagil, A., Barge, D., Bradmiller-Feld, J., Campagnari, C., Danielson, T., Dishaw, A., Dutta, V., Flowers, K., Franco Sevilla, M., Geffert, P., George, C., Golf, F., Gouskos, L., Incandela, J., Justus, C., Mccoll, N., Richman, J., Stuart, D., To, W., West, C., Yoo, J., Apresyan, A., Bornheim, A., Bunn, J., Chen, Y., Duarte, J., Mott, A., Newman, H. B., Pena, C., Rogan, C., Spiropulu, M., Timciuc, V., Vlimant, J. R., Wilkinson, R., Xie, S., Zhu, R. Y., Azzolini, V., Calamba, A., Carlson, B., Ferguson, T., Iiyama, Y., Paulini, M., Russ, J., Vogel, H., Vorobiev, I., Cumalat, J. P., Ford, W. T., Gaz, A., Krohn, M., Luiggi Lopez, E., Nauenberg, U., Smith, J. G., Stenson, K., Ulmer, K. A., Wagner, S. R., Alexander, J., Chatterjee, A., Chu, J., Dittmer, S., Eggert, N., Mirman, N., Nicolas Kaufman, G., Patterson, J. R., Ryd, A., Salvati, E., Skinnari, L., Sun, W., Teo, W. D., Thom, J., Thompson, J., Tucker, J., Weng, Y., Winstrom, L., Wittich, P., Winn, D., Abdullin, S., Albrow, M., Anderson, J., Apollinari, G., Bauerdick, L. A. T., Beretvas, A., Berryhill, J., Bhat, P. C., Bolla, G., Burkett, K., Butler, J. N., Cheung, H. W. K., Chlebana, F., Cihangir, S., Elvira, V. D., Fisk, I., Freeman, J., Gao, Y., Gottschalk, E., Gray, L., Green, D., Grünendahl, S., Gutsche, O., Hanlon, J., Hare, D., Harris, R. M., Hirschauer, J., Hooberman, B., Jindariani, S., Johnson, M., Joshi, U., Kaadze, K., Klima, B., Kreis, B., Kwan, S., Linacre, J., Lincoln, D., Lipton, R., Liu, T., Lykken, J., Maeshima, K., Marraffino, J. M., Martinez Outschoorn, V. I., Maruyama, S., Mason, D., McBride, P., Merkel, P., Mishra, K., Mrenna, S., Musienko, Y., Nahn, S., Newman-Holmes, C., O’Dell, V., Prokofyev, O., Sexton-Kennedy, E., Sharma, S., Soha, A., Spalding, W. J., Spiegel, L., Taylor, L., Tkaczyk, S., Tran, N. V., Uplegger, L., Vaandering, E. W., Vidal, R., Whitbeck, A., Whitmore, J., Yang, F., Acosta, D., Avery, P., Bortignon, P., Bourilkov, D., Carver, M., Cheng, T., Curry, D., Das, S., De Gruttola, M., Di Giovanni, G. P., Field, R. D., Fisher, M., Furic, I. K., Hugon, J., Konigsberg, J., Korytov, A., Kypreos, T., Low, J. F., Matchev, K., Milenovic, P., Mitselmakher, G., Muniz, L., Rinkevicius, A., Shchutska, L., Snowball, M., Sperka, D., Yelton, J., Zakaria, M., Hewamanage, S., Linn, S., Markowitz, P., Martinez, G., Rodriguez, J. L., Adams, T., Askew, A., Bochenek, J., Diamond, B., Haas, J., Hagopian, S., Hagopian, V., Johnson, K. F., Prosper, H., Veeraraghavan, V., Weinberg, M., Baarmand, M. M., Hohlmann, M., Kalakhety, H., Yumiceva, F., Adams, M. R., Apanasevich, L., Bazterra, V. E., Berry, D., Betts, R. R., Bucinskaite, I., Cavanaugh, R., Evdokimov, O., Gauthier, L., Gerber, C. E., Hofman, D. J., Khalatyan, S., Kurt, P., Moon, D. H., O’Brien, C., Silkworth, C., Turner, P., Varelas, N., Albayrak, E. A., Bilki, B., Clarida, W., Dilsiz, K., Duru, F., Haytmyradov, M., Merlo, J.-P., Mermerkaya, H., Mestvirishvili, A., Moeller, A., Nachtman, J., Ogul, H., Onel, Y., Ozok, F., Penzo, A., Rahmat, R., Sen, S., Tan, P., Tiras, E., Wetzel, J., Yetkin, T., Yi, K., Barnett, B. A., Blumenfeld, B., Bolognesi, S., Fehling, D., Gritsan, A. V., Maksimovic, P., Martin, C., Swartz, M., Baringer, P., Bean, A., Benelli, G., Bruner, C., Kenny, R. P., Malek, M., Murray, M., Noonan, D., Sanders, S., Sekaric, J., Stringer, R., Wang, Q., Wood, J. S., Chakaberia, I., Ivanov, A., Khalil, S., Makouski, M., Maravin, Y., Saini, L. K., Shrestha, S., Skhirtladze, N., Svintradze, I., Gronberg, J., Lange, D., Rebassoo, F., Wright, D., Baden, A., Belloni, A., Calvert, B., Eno, S. C., Gomez, J. A., Hadley, N. J., Kellogg, R. G., Kolberg, T., Lu, Y., Marionneau, M., Mignerey, A. C., Pedro, K., Skuja, A., Tonjes, M. B., Tonwar, S. C., Cali, Ivan Amos, Chan, M., Di Matteo, Leonardo, Gomez-Ceballos, Guillelmo, Goncharov, M., Gulhan, Doga Can, Klute, Markus, Lai, Y. S., Luckey, P. D., Ma, T., Paus, C., Ralph, D., Roland, C., Roland, G., Stephans, G. S. F., Stöckli, F., Sumorok, K., Velicanu, D., Veverka, J., Wyslouch, B., Zanetti, M., Zhukova, V., Dahmes, B., Gude, A., Kao, S. C., Klapoetke, K., Kubota, Y., Mans, J., Pastika, N., Rusack, R., Singovsky, A., Tambe, N., Turkewitz, J., Acosta, J. G., Oliveros, S., Avdeeva, E., Bloom, K., Bose, S., Claes, D. R., Dominguez, A., Gonzalez Suarez, R., Keller, J., Knowlton, D., Kravchenko, I., Lazo-Flores, J., Meier, F., Snow, G. R., Zvada, M., Dolen, J., Godshalk, A., Iashvili, I., Kharchilava, A., Rappoccio, S., Alverson, G., Barberis, E., Baumgartel, D., Chasco, M., Haley, J., Massironi, A., Morse, D. M., Nash, D., Orimoto, T., Trocino, D., Wang, R.-J., Wood, D., Zhang, J., Hahn, Kristian Allan, Kubik, A., Mucia, N., Odell, N., Pollack, B., Pozdnyakov, A., Schmitt, M., Stoynev, S., Sung, K., Velasco, M., Won, S., Brinkerhoff, A., Chan, K. M., Drozdetskiy, A., Hildreth, M., Jessop, C., Karmgard, D. J., Kellams, N., Lannon, K., Luo, W., Lynch, S., Marinelli, N., Pearson, T., Planer, M., Ruchti, R., Valls, N., Wayne, M., Wolf, M., Woodard, A., Antonelli, L., Brinson, J., Bylsma, B., Durkin, L. S., Flowers, S., Hart, A., Hill, C., Hughes, R., Kotov, K., Ling, T. Y., Puigh, D., Rodenburg, M., Smith, G., Winer, B. L., Wolfe, H., Wulsin, H. W., Driga, O., Elmer, P., Hebda, P., Hunt, A., Koay, S. A., Lujan, P., Marlow, D., Medvedeva, T., Mooney, M., Olsen, J., Piroué, P., Quan, X., Saka, H., Stickland, D., Tully, C., Werner, J. S., Zuranski, A., Brownson, E., Mendez, H., Ramirez Vargas, J. E., Barnes, V. E., Benedetti, D., Bortoletto, D., De Mattia, M., Gutay, L., Hu, Z., Jha, M. K., Jones, M., Jung, K., Kress, M., Leonardo, N., Lopes Pegna, D., Maroussov, V., Miller, D. H., Neumeister, N., Radburn-Smith, B. C., Shi, X., Shipsey, I., Silvers, D., Svyatkovskiy, A., Wang, F., Xie, W., Xu, L., Yoo, H. D., Zablocki, J., Zheng, Y., Parashar, N., Stupak, J., Adair, A., Akgun, B., Ecklund, K. M., Geurts, F. J. M., Li, W., Michlin, B., Padley, B. P., Redjimi, R., Roberts, J., Zabel, J., Betchart, B., Bodek, A., Covarelli, R., de Barbaro, P., Demina, R., Eshaq, Y., Ferbel, T., Garcia-Bellido, A., Goldenzweig, P., Han, J., Harel, A., Khukhunaishvili, A., Petrillo, G., Vishnevskiy, D., Ciesielski, R., Demortier, L., Goulianos, K., Lungu, G., Mesropian, C., Arora, S., Barker, A., Chou, J. P., Contreras-Campana, C., Contreras-Campana, E., Duggan, D., Ferencek, D., Gershtein, Y., Gray, R., Halkiadakis, E., Hidas, D., Kaplan, S., Lath, A., Panwalkar, S., Park, M., Patel, R., Salur, S., Schnetzer, S., Somalwar, S., Stone, R., Thomas, S., Thomassen, P., Walker, M., Rose, K., Spanier, S., York, A., Bouhali, O., Castaneda Hernandez, A., Eusebi, R., Flanagan, W., Gilmore, J., Kamon, T., Khotilovich, V., Krutelyov, V., Montalvo, R., Osipenkov, I., Pakhotin, Y., Perloff, A., Roe, J., Safonov, A., Sakuma, T., Suarez, I., Tatarinov, A., Akchurin, N., Cowden, C., Damgov, J., Dragoiu, C., Dudero, P. R., Faulkner, J., Kovitanggoon, K., Kunori, S., Lee, S. W., Libeiro, T., Volobouev, I., Appelt, E., Delannoy, A. G., Greene, S., Gurrola, A., Johns, W., Maguire, C., Melo, A., Sharma, M., Sheldon, P., Snook, B., Tuo, S., Velkovska, J., Arenton, M. W., Boutle, S., Cox, B., Francis, B., Goodell, J., Hirosky, R., Ledovskoy, A., Li, H., Lin, C., Neu, C., Wood, J., Clarke, C., Harr, R. F., Karchin, P. E., Kottachchi Kankanamge Don, C., Lamichhane, P., Sturdy, J., Belknap, D. A., Carlsmith, D., Cepeda, M., Dasu, S., Dodd, L., Duric, S., Friis, E., Hall-Wilton, R., Herndon, M., Hervé, A., Klabbers, P., Lanaro, A., Lazaridis, C., Levine, A., Loveless, R., Mohapatra, A., Ojalvo, I., Perry, T., Pierro, G. A., Polese, G., Ross, I., Sarangi, T., Savin, A., Smith, W. H., Taylor, D., Verwilligen, P., Vuosalo, C., Woods, N., Apyan, Aram, Busza, Wit, Goncharov, Maxim, Lai, Yue Shi, Lee, Y.-J., Ma, Teng, Paus, Christoph M. E., Ralph, Duncan Kelley, Stephans, George S. F., Velicanu, Dragos Alexandru, Veverka, Jan, Wyslouch, Boleslaw, Zanetti, Marco, Bauer, Gerry P, Luckey Jr, P David, Roland, Christof E, Roland, Gunther M, Stoeckli, Fabian, Sumorok, Konstanty C, Wyslouch, Victoria, Lee, Yen-Jie, Levin, Andrew Michael, Yang, Mingming, Barbieri, Richard Alexander
Other Authors: Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics
Format: Article
Language:English
Published: American Physical Society 2015
Online Access:http://hdl.handle.net/1721.1/94629
https://orcid.org/0000-0002-3831-9071
https://orcid.org/0000-0003-3106-4894
https://orcid.org/0000-0001-6332-5839
https://orcid.org/0000-0001-8983-2169
https://orcid.org/0000-0002-1260-777X
https://orcid.org/0000-0002-9418-6656
https://orcid.org/0000-0002-6047-4211
https://orcid.org/0000-0002-7945-005X
https://orcid.org/0000-0003-3681-0649
https://orcid.org/0000-0003-1486-606X
https://orcid.org/0000-0003-2593-7767
https://orcid.org/0000-0001-9236-6621
https://orcid.org/0000-0002-0869-5631
https://orcid.org/0000-0002-1136-6900
Description
Summary:A search for new long-lived particles decaying to leptons is presented using proton-proton collisions produced by the LHC at √s = 8 TeV. Data used for the analysis were collected by the CMS detector and correspond to an integrated luminosity of 19.7  fb[superscript -1]. Events are selected with an electron and muon with opposite charges that both have transverse impact parameter values between 0.02 and 2 cm. The search has been designed to be sensitive to a wide range of models with nonprompt e-μ final states. Limits are set on the “displaced supersymmetry” model, with pair production of top squarks decaying into an e-μ final state via R-parity-violating interactions. The results are the most restrictive to date on this model, with the most stringent limit being obtained for a top squark lifetime corresponding to cτ=2  cm, excluding masses below 790 GeV at 95% confidence level.