Search for W$\gamma$ resonances in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV using hadronic decays of Lorentz-boosted W bosons

  • M. Calderon De La Barca Sanchez (Contributor)
  • Z. Demiragli (Contributor)
  • M. Chertok (Contributor)
  • B. Akgun (Contributor)
  • T. Isidori (Contributor)
  • Z. Gecse (Contributor)
  • M. Yalvac (Contributor)
  • A. Dasgupta (Contributor)
  • D. Sperka (Contributor)
  • C. Zorbilmez (Contributor)
  • A. Psallidas (Contributor)
  • S. Trembath-Reichert (Contributor)
  • D. M. Raymond (Contributor)
  • K. Burt (Contributor)
  • P. T. Cox (Contributor)
  • R. Bucci (Contributor)
  • D. Cranshaw (Contributor)
  • A. Skuja (Contributor)
  • S. Bonomally (Contributor)
  • D. J. Colling (Contributor)
  • S. Ozkorucuklu (Contributor)
  • M. Quinnan (Contributor)
  • Yu Cheng (Contributor)
  • G. R. Snow (Contributor)
  • M. H. Hassanshahi (Contributor)
  • P. Robmann (Contributor)
  • A. Melo (Contributor)
  • S. Sanders (Contributor)
  • G. Dezoort (Contributor)
  • S. Wang (Contributor)
  • C. Maguire (Contributor)
  • J. Hiltbrand (Contributor)
  • S. Tekten (Contributor)
  • G. Agarwal (Contributor)
  • G. Oh (Contributor)
  • K. Black (Contributor)
  • P. Hansen (Contributor)
  • M. Olmedo Negrete (Contributor)
  • T. Koeth (Contributor)
  • Kristian Allan Hahn (Contributor)
  • P. Bloch (Contributor)
  • N. Varelas (Contributor)
  • C. Paus (Contributor)
  • Mayda Velasco (Contributor)
  • M. Zientek (Contributor)
  • Jeremy Taylor (Contributor)
  • P. Maksimovic (Contributor)
  • S. Turkcapar (Contributor)
  • M. Osherson (Contributor)
  • M. Narain (Contributor)
  • A. Khukhunaishvili (Contributor)
  • T. Schuh (Contributor)
  • S. Harper (Contributor)
  • M. Kilpatrick (Contributor)
  • M. Kaya (Contributor)
  • C. Galloni (Contributor)
  • Z. Chen (Contributor)
  • B. Greenberg (Contributor)
  • Steven C. Nahn (Contributor)
  • V. Cherepanov (Contributor)
  • S. Padhi (Contributor)
  • J. P. Cumalat (Contributor)
  • M. Alhusseini (Contributor)
  • S. Freed (Contributor)
  • A. R. Kanuganti (Contributor)
  • A. Akpinar (Contributor)
  • D. Rosenzweig (Contributor)
  • A. Parker (Contributor)
  • C. Fallon (Contributor)
  • C. Lindsey (Contributor)
  • O. Kaya (Contributor)
  • H. Mei (Contributor)
  • I. Suarez (Contributor)
  • S. Bologna (Contributor)
  • F. Boran (Contributor)
  • J. Richman (Contributor)
  • S. Zahid (Contributor)
  • E. Bhal (Contributor)
  • B. McMaster (Contributor)
  • G. Roland (Contributor)
  • K. Nam (Contributor)
  • A. Dorsett (Contributor)
  • D. R. Claes (Contributor)
  • R. Bi (Contributor)
  • K. H. Lo (Contributor)
  • N. V. Tran (Contributor)
  • A. Hervé (Contributor)
  • B. Marsh (Contributor)
  • F. Aydogmus Sen (Contributor)
  • G. Davies (Contributor)
  • C. H. Shepherd-Themistocleous (Contributor)
  • S. Jindariani (Contributor)
  • K. Ozdemir (Contributor)
  • S. Cittolin (Contributor)
  • D. J A Cockerill (Contributor)
  • J. Krupa (Contributor)
  • A. Canepa (Contributor)
  • J. Alexander (Contributor)
  • Y. Chao (Contributor)
  • K. Cankocak (Contributor)
  • K. F. Di Petrillo (Contributor)
  • I. Ojalvo (Contributor)
  • P. C. Bhat (Contributor)
  • T. Kamon (Contributor)
  • S. Thomas (Contributor)
  • S. Kwan (Contributor)
  • M. Mulhearn (Contributor)
  • S. Greene (Contributor)
  • J. Pekkanen (Contributor)
  • E. E. Kangal (Contributor)
  • C. Palmer (Contributor)
  • K. Sung (Contributor)
  • A. Tishelman-charny (Contributor)
  • S. Undleeb (Contributor)
  • J. Li (Contributor)
  • F. Yan (Contributor)
  • T. Mudholkar (Contributor)
  • S. Fayer (Contributor)
  • M. Cremonesi (Contributor)
  • I. Dutta (Contributor)
  • O. Kukral (Contributor)
  • F. Jensen (Contributor)
  • E. Ranken (Contributor)
  • I. Laflotte (Contributor)
  • A. Hortiangtham (Contributor)
  • Z. Lesko (Contributor)
  • A. Loeliger (Contributor)
  • K. Salyer (Contributor)
  • S. Muthumuni (Contributor)
  • G. Negro (Contributor)
  • I. Volobouev (Contributor)
  • C. Roland (Contributor)
  • R. Demina (Contributor)
  • C. Joo (Contributor)
  • O. Hindrichs (Contributor)
  • A. Whitbeck (Contributor)
  • A. E. Simsek (Contributor)
  • M. Zarucki (Contributor)
  • D. Winterbottom (Contributor)
  • A. Gandrakota (Contributor)
  • C. C. Peng (Contributor)
  • G. Benelli (Contributor)
  • H. He (Contributor)
  • T. C. Herwig (Contributor)
  • W. A. Nash (Contributor)
  • A. Baden (Contributor)
  • R. D. Field (Contributor)
  • R. Patel (Contributor)
  • J. Lykken (Contributor)
  • S. Malik (Contributor)
  • G. Apollinari (Contributor)
  • W. Xie (Contributor)
  • C. Wang (Contributor)
  • J. R. González Fernández (Contributor)
  • A. M. Magnan (Contributor)
  • S. Damarseckin (Contributor)
  • A. Modak (Contributor)
  • A. Roy (Contributor)
  • J. M. Nachtman (Contributor)
  • X. Coubez (Contributor)
  • A. Kropivnitskaya (Contributor)
  • M. Stojanovic (Contributor)
  • Y. Zhang (Contributor)
  • J. Rohlf (Contributor)
  • A. Wightman (Contributor)
  • M. Bryson (Contributor)
  • I. Neutelings (Contributor)
  • L. Giannini (Contributor)
  • S. N. Webb (Contributor)
  • D. Lange (Contributor)
  • N. Pastika (Contributor)
  • V. Valuev (Contributor)
  • J. Ngadiuba (Contributor)
  • N. Stylianou (Contributor)
  • G. Hanson (Contributor)
  • P. C. Harris (Contributor)
  • A. Kayis Topaksu (Contributor)
  • J. Langford (Contributor)
  • B. Chiarito (Contributor)
  • K. F. Johnson (Contributor)
  • A. Williams (Contributor)
  • Ch Royon (Contributor)
  • B. Bylsma (Contributor)
  • R. Ruchti (Contributor)
  • H. Bandyopadhyay (Contributor)
  • J. Roberts (Contributor)
  • J. G. Branson (Contributor)
  • B. Bonham (Contributor)
  • T. Liu (Contributor)
  • D. Yu (Contributor)
  • S. Dildick (Contributor)
  • C. Adloff (Contributor)
  • R. Erbacher (Contributor)
  • Özçelik (Contributor)
  • R. Khurana (Contributor)
  • M. B. Andrews (Contributor)
  • M. Johnson (Contributor)
  • F. Romeo (Contributor)
  • R. Saradhy (Contributor)
  • B. Grynyov (Contributor)
  • S. S. Yu (Contributor)
  • G. Gomez-Ceballos (Contributor)
  • E. Tiras (Contributor)
  • D. Pellett (Contributor)
  • J. H. Williams (Contributor)
  • Emine Gurpinar Guler (Contributor)
  • N. Amin (Contributor)
  • A. Lanaro (Contributor)
  • K. Hatakeyama (Contributor)
  • M. Alyari (Contributor)
  • V. Hagopian (Contributor)
  • N. Marinelli (Contributor)
  • R. Chawla (Contributor)
  • G. P. Heath (Contributor)
  • V. J. Smith (Contributor)
  • S. V. Gleyzer (Contributor)
  • M. B. Tonjes (Contributor)
  • J. Gilmore (Contributor)
  • V. Papadimitriou (Contributor)
  • N. Manganelli (Contributor)
  • S. Nabili (Contributor)
  • B. V. Sathia Narayanan (Contributor)
  • I. Hos (Contributor)
  • N. Mccoll (Contributor)
  • Z. Tao (Contributor)
  • B. Isildak (Contributor)
  • O. Cerri (Contributor)
  • S. Norberg (Contributor)
  • K. Nash (Contributor)
  • G. Rauco (Contributor)
  • F. Errico (Contributor)
  • W. Vetens (Contributor)
  • L. Corcodilos (Contributor)
  • O. Kara (Contributor)
  • Z. Wang (Contributor)
  • F. Meng (Contributor)
  • H. Acharya (Contributor)
  • V. Khristenko (Contributor)
  • U. Molinatti (Contributor)
  • A. C. Mignerey (Contributor)
  • S. Kunori (Contributor)
  • R. Kansal (Contributor)
  • A. Mestvirishvili (Contributor)
  • T. Wamorkar (Contributor)
  • C. Seez (Contributor)
  • A. Penzo (Contributor)
  • M. Eminizer (Contributor)
  • M. A. Wadud (Contributor)
  • C. Fangmeier (Contributor)
  • T. Ferbel (Contributor)
  • C. West (Contributor)
  • E. Paganis (Contributor)
  • A. Rose (Contributor)
  • K. Lamichhane (Contributor)
  • V. O'Dell (Contributor)
  • S. Cerci (Contributor)
  • M. Murray (Contributor)
  • M. Swartz (Contributor)
  • T. Orimoto (Contributor)
  • J. Hakala (Contributor)
  • R. Lipton (Contributor)
  • Gurpreet Singh Chahal (Contributor)
  • M. Tadel (Contributor)
  • P. Rumerio (Contributor)
  • I. A. Cali (Contributor)
  • S. I. Cooper (Contributor)
  • Y. Yao (Contributor)
  • J. Thom (Contributor)
  • E. Schmitz (Contributor)
  • L. Wang (Contributor)
  • D. A. Hangal (Contributor)
  • Y. Feng (Contributor)
  • B. M. Joshi (Contributor)
  • S. Malhotra (Contributor)
  • N. Haubrich (Contributor)
  • W. Tabb (Contributor)
  • R. Mueller (Contributor)
  • D. H. Nguyen (Contributor)
  • L. Ceard (Contributor)
  • J. E. Siado (Contributor)
  • D. Acosta (Contributor)
  • J. Konigsberg (Contributor)
  • S. M. Tan (Contributor)
  • S. Durgut (Contributor)
  • D. Zou (Contributor)
  • G. Kopp (Contributor)
  • N. J. Hadley (Contributor)
  • M. R. Adams (Contributor)
  • A. Mallampalli (Contributor)
  • A. Li (Contributor)
  • X. Wang (Contributor)
  • T. Huang (Contributor)
  • A. Mohammadi (Contributor)
  • C. Madrid (Contributor)
  • D. Guerrero (Contributor)
  • B. Regnery (Contributor)
  • W. Si (Contributor)
  • A. Ovcharova (Contributor)
  • R. Montalvo (Contributor)
  • D. Overton (Contributor)
  • M. Hadley (Contributor)
  • M. Haytmyradov (Contributor)
  • P. Thapa (Contributor)
  • A. Ryd (Contributor)
  • N. Akchurin (Contributor)
  • W. Lin (Contributor)
  • Y. Komurcu (Contributor)
  • S. Wimpenny (Contributor)
  • C. Isik (Contributor)
  • E. Barberis (Contributor)
  • U. Joshi (Contributor)
  • A. Savin (Contributor)
  • M. Masciovecchio (Contributor)
  • M. Citron (Contributor)
  • F. Dolek (Contributor)
  • R. Lander (Contributor)
  • V. Dutta (Contributor)
  • D. Diaz (Contributor)
  • T. Roy (Contributor)
  • K. Harder (Contributor)
  • M. Galanti (Contributor)
  • F. Chlebana (Contributor)
  • C. K. Mackay (Contributor)
  • M. Wayne (Contributor)
  • R. Xiao (Contributor)
  • T. Klijnsma (Contributor)
  • J. Luo (Contributor)
  • R. Heller (Contributor)
  • M. Joyce (Contributor)
  • S. Tuo (Contributor)
  • B. Caraway (Contributor)
  • I. McAlister (Contributor)
  • Ravindra Kumar Verma (Contributor)
  • C. Snyder (Contributor)
  • V. Shang (Contributor)
  • J. Thieman (Contributor)
  • V. Hegde (Contributor)
  • S. Yuan (Contributor)
  • R. Goldouzian (Contributor)
  • O. Charaf (Contributor)
  • G. Andreassi (Contributor)
  • T. Mitchell (Contributor)
  • K. F. Chen (Contributor)
  • K. Dilsiz (Contributor)
  • D. Sunar Cerci (Contributor)
  • D. Mason (Contributor)
  • P. Merkel (Contributor)
  • R. Eusebi (Contributor)
  • J. Guiang (Contributor)
  • Y. Güler (Contributor)
  • A. Gurrola (Contributor)
  • N. Parashar (Contributor)
  • J. Freeman (Contributor)
  • A. Askew (Contributor)
  • R. Breedon (Contributor)
  • J. Zhang (Contributor)
  • C. Mironov (Contributor)
  • A. Lefeld (Contributor)
  • S. Butalla (Contributor)
  • G. Cummings (Contributor)
  • P. Siddireddy (Contributor)
  • A. Hart (Contributor)
  • M. Ignatenko (Contributor)
  • A. Steen (Contributor)
  • K. Kaadze (Contributor)
  • M. Krohn (Contributor)
  • B. Francis (Contributor)
  • S. Luo (Contributor)
  • D. Teague (Contributor)
  • B. Cardwell (Contributor)
  • K. Matchev (Contributor)
  • C. Schnaible (Contributor)
  • C. Cosby (Contributor)
  • T. Lam (Contributor)
  • E. Hughes (Contributor)
  • H. Ni (Contributor)
  • F. Fienga (Contributor)
  • M. Hildreth (Contributor)
  • S. Spanier (Contributor)
  • D. Rankin (Contributor)
  • Y. Onel (Contributor)
  • M. Jones (Contributor)
  • M. Klute (Contributor)
  • I. Dumanoglu (Contributor)
  • C. Asawatangtrakuldee (Contributor)
  • S. Jabeen (Contributor)
  • L. Lyons (Contributor)
  • D. Pinna (Contributor)
  • M. Goncharov (Contributor)
  • C. Caillol (Contributor)
  • A. Purohit (Contributor)
  • B. Wang (Contributor)
  • S. Tkaczyk (Contributor)
  • F. Ozok (Contributor)
  • R. Stone (Contributor)
  • W. Johns (Contributor)
  • M. Hu (Contributor)
  • D. Stuart (Contributor)
  • A. Khan (Contributor)
  • G. Karapostoli (Contributor)
  • O. Amram (Contributor)
  • J. Buchanan (Contributor)
  • K. Manolopoulos (Contributor)
  • N. Deelen (Contributor)
  • T. Bose (Contributor)
  • L. Gray (Contributor)
  • J. Damgov (Contributor)
  • U. G. Tok (Contributor)
  • M. Liu (Contributor)
  • R. Band (Contributor)
  • J. Dolen (Contributor)
  • A. Polatoz (Contributor)
  • M. S. Kim (Contributor)
  • K. Wong (Contributor)
  • S. Kaplan (Contributor)
  • M. Oshiro (Contributor)
  • W. Zhang (Contributor)
  • M. A. Iqbal (Contributor)
  • O. Baron (Contributor)
  • O. Buchmuller (Contributor)
  • J. Dittmann (Contributor)
  • A. Ledovskoy (Contributor)
  • D. Gastler (Contributor)
  • L. Teodorescu (Contributor)
  • A. Kharchilava (Contributor)
  • B. Maier (Contributor)
  • D. Noonan (Contributor)
  • T. Williams (Contributor)
  • N. Srimanobhas (Contributor)
  • D. Di Croce (Contributor)
  • E. Eskut (Contributor)
  • A. Richards (Contributor)
  • P. E. Karchin (Contributor)
  • J. King (Contributor)
  • N. Menendez (Contributor)
  • C. Baldenegro Barrera (Contributor)
  • K. V. Ellis (Contributor)
  • R. M. Brown (Contributor)
  • H. Becerril Gonzalez (Contributor)
  • T. Mengke (Contributor)
  • W. Y. Wong (Contributor)
  • A. Moeller (Contributor)
  • X. Yan (Contributor)
  • R. Rusack (Contributor)
  • G. Iles (Contributor)
  • K. Lannon (Contributor)
  • D. Green (Contributor)
  • C. Campagnari (Contributor)
  • D. Petyt (Contributor)
  • R. S. Lu (Contributor)
  • J. S. Wilson (Contributor)
  • G. Karapinar (Contributor)
  • S. Higginbotham (Contributor)
  • P. Das (Contributor)
  • P. de Barbaro (Contributor)
  • S. Sawant (Contributor)
  • J. G. Acosta (Contributor)
  • M. Rahmani (Contributor)
  • R. Redjimi (Contributor)
  • D. Abercrombie (Contributor)
  • L. Zygala (Contributor)
  • G. Martinez (Contributor)
  • O. Prokofyev (Contributor)
  • A. Datta (Contributor)
  • K. Maeshima (Contributor)
  • F. Rebassoo (Contributor)
  • N. Schroeder (Contributor)
  • S. Dittmer (Contributor)
  • J. L. Dulemba (Contributor)
  • L. Hay (Contributor)
  • V. Nguyen (Contributor)
  • A. Tsatsos (Contributor)
  • H. Prosper (Contributor)
  • O. K. Köseyan (Contributor)
  • K. Uchida (Contributor)
  • J. Alison (Contributor)
  • C. Jessop (Contributor)
  • D. Cussans (Contributor)
  • K. W. Bell (Contributor)
  • R. Loveless (Contributor)
  • B. Tali (Contributor)
  • K. Padeken (Contributor)
  • Y. Musienko (Contributor)
  • B. Cox (Contributor)
  • I. R. Tomalin (Contributor)
  • S. Brandt (Contributor)
  • A. Korytov (Contributor)
  • G. Onengut (Contributor)
  • M. Bachtis (Contributor)
  • J. Davis (Contributor)
  • S. Seif El Nasr-storey (Contributor)
  • N. A. Smith (Contributor)
  • A. Shtipliyski (Contributor)
  • J. N. Butler (Contributor)
  • G. Paspalaki (Contributor)
  • L. Spiegel (Contributor)
  • A. Reimers (Contributor)
  • S. Kyriacou (Contributor)
  • I. O. Atakisi (Contributor)
  • S. Das (Contributor)
  • S. Karmarkar (Contributor)
  • D. Kim (Contributor)
  • A. Wisecarver (Contributor)
  • J. Mao (Contributor)
  • M. Musich (Contributor)
  • R. M. Chatterjee (Contributor)
  • E. Olaiya (Contributor)
  • B. L. Winer (Contributor)
  • A. Titterton (Contributor)
  • S. Cooperstein (Contributor)
  • B. Stone (Contributor)
  • J. Chu (Contributor)
  • R. Uniyal (Contributor)
  • C. Schiber (Contributor)
  • Y. Chen (Contributor)
  • A. M. Vargas Hernandez (Contributor)
  • U. Heintz (Contributor)
  • E. Macdonald (Contributor)
  • S. A. Thayil (Contributor)
  • J. Reichert (Contributor)
  • E. Wolfe (Contributor)
  • S. Breeze (Contributor)
  • E. Yigitbasi (Contributor)
  • K. H M Kwok (Contributor)
  • P. H. Chen (Contributor)
  • P. r. Yu (Contributor)
  • A. Woodard (Contributor)
  • D. Arcaro (Contributor)
  • K. T. Lau (Contributor)
  • A. G. Zecchinelli (Contributor)
  • C. Sutantawibul (Contributor)
  • D. Hamilton (Contributor)
  • W. Li (Contributor)
  • R. Lee (Contributor)
  • M. W. Arenton (Contributor)
  • A. Bakshi (Contributor)
  • Y. Xiang (Contributor)
  • R. G. Kellogg (Contributor)
  • X. Zuo (Contributor)
  • I. Vorobiev (Contributor)
  • C. Smith (Contributor)
  • M. Saunders (Contributor)
  • T. Gunter (Contributor)
  • E. Laird (Contributor)
  • R. Taus (Contributor)
  • L. Gutay (Contributor)
  • Y. Kubota (Contributor)
  • E. Adams (Contributor)
  • S. C. Tonwar (Contributor)
  • S. Schnetzer (Contributor)
  • A. Delgado (Contributor)
  • C. M. Kuo (Contributor)
  • D. Wright (Contributor)
  • M. Pesaresi (Contributor)
  • G. Gokbulut (Contributor)
  • S. Paramesvaran (Contributor)
  • A. Garcia-Bellido (Contributor)
  • C. Freer (Contributor)
  • N. Odell (Contributor)
  • B. Kaynak (Contributor)
  • F. M. Addesa (Contributor)
  • V. Cepaitis (Contributor)
  • S. May (Contributor)
  • K. Mohrman (Contributor)
  • Y. y. Li (Contributor)
  • M. Revering (Contributor)
  • S. Duric (Contributor)
  • Yt Duh (Contributor)
  • L. S. Durkin (Contributor)
  • G. Madigan (Contributor)
  • J. P. Merlo (Contributor)
  • J. Bueghly (Contributor)
  • P. Avery (Contributor)

Dataset

Description

A search for $W\gamma$ resonances in the mass range between 0.7 and 6.0 TeV is presented. The $W$ boson is reconstructed via its hadronic decays, with the final-state products forming a single large-radius jet, owing to a high Lorentz boost of the $W$ boson. The search is based on proton-proton collision data at $\sqrt{s} = 13 ~\text{TeV}$, corresponding to an integrated luminosity of 137 $\text{fb}^{-1}$, collected with the CMS detector at the LHC in 2016--2018. The $W\gamma$ mass spectrum is parameterized with a smoothly falling background function and examined for the presence of resonance-like signals. No significant excess above the predicted background is observed. Model-specific upper limits at 95% confidence level on the product of the cross section and branching fraction to the $W\gamma$ channel are set. Limits for narrow resonances and for resonances with an intrinsic width equal to 5% of their mass, for spin-0 and spin-1 hypotheses, range between 0.17 fb at 6.0 TeV and 55 fb at 0.7 TeV. These are the most restrictive limits to date on the existence of such resonances. In specific narrow-resonance benchmark models, heavy scalar (vector) triplet resonances with masses between 0.75 (1.15) and 1.40 (1.36) TeV are excluded for a range of model parameters. Model-independent limits on the product of the cross section, signal acceptance, and branching fraction to the $W\gamma$ channel are set for minimum $W\gamma$ mass thresholds between 1.5 and 8.0 TeV.
Date made available2024
PublisherHEPData

Cite this