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Search for a Neutral Gauge Boson with Nonuniversal Fermion Couplings in Vector Boson Fusion Processes in Proton-Proton Collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV

Hayrapetyan, A.; Tumasyan, A.; Adam, W.; Andrejkovic, J. W.; Benato, Lisa; Bergauer, T.; Chatterjee, S.; Damanakis, K.; Dragicevic, M.; Hussain, P. S.; Jeitler, M.; Krammer, N.; Li, A.; Liko, D.; Mikulec, I.; Schieck, J.; Schöfbeck, R.; Schwarz, D.; Sonawane, M.; ... mehr

Abstract (englisch):

The first search for a heavy neutral spin-1 gauge boson (𝑍′) with nonuniversal fermion couplings produced via vector boson fusion processes and decaying to tau leptons or 𝑊 bosons is presented. The analysis is performed using LHC data at $\sqrt{s}=13$  TeV, collected from 2016 to 2018 with the CMS experiment and corresponding to an integrated luminosity of 138  fb$^{−1}$. The data are consistent with the standard model predictions. Upper limits are set on the product of the cross section for production of the 𝑍′ boson and its branching fraction to 𝜏⁢𝜏 or 𝑊⁢𝑊. The presence of a 𝑍′ boson decaying to 𝜏$^+$⁢𝜏$^−$(𝑊$^+$⁢𝑊$^−$) is excluded for masses up to 2.45(1.60) TeV, depending on the 𝑍′ boson coupling to standard model weak bosons, and assuming a 𝑍′→𝜏$^+$⁢𝜏$^−$(𝑊$^+$⁢𝑊$^−$) branching fraction of 50%.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000186653
Veröffentlicht am 10.11.2025
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Astroteilchenphysik (IAP)
Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)
Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE)
Scientific Computing Center (SCC)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 08.2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1079-7114, 0031-9007, 1092-0145
KITopen-ID: 1000186653
HGF-Programm 51.11.01 (POF IV, LK 01) Teilchenphysik
Erschienen in Physical Review Letters
Verlag American Physical Society (APS)
Band 135
Heft 6
Seiten 061803
Vorab online veröffentlicht am 08.08.2025
Schlagwörter Hypothetical gauge bosons, Tau leptons, Hadron colliders
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