# Updated search for long-lived particles decaying to jet pairs

**Authors:** LHCb collaboration: R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, Z. Ajaltouni, S., Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, S. Ali, G. Alkhazov, P. Alvarez, Cartelle, A.A. Alves Jr, S. Amato, S. Amerio, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini,, G. Andreassi, M. Andreotti, J.E. Andrews, R.B. Appleby, F. Archilli, P., d'Argent, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemma,, M. Baalouch, I. Babuschkin, S. Bachmann, J.J. Back, A. Badalov, C. Baesso, S., Baker, V. Balagura, W. Baldini, A. Baranov, R.J. Barlow, C. Barschel, S., Barsuk, W. Barter, F. Baryshnikov, V. Batozskaya, V. Battista, A. Bay, L., Beaucourt, J. Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J. Bel, V., Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S., Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, A. Bertolin, C. Betancourt, F., Betti, M.-O. Bettler, M. van Beuzekom, Ia. Bezshyiko, S. Bifani, P. Billoir,, T. Bird, A. Birnkraut, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. Blouw,, S. Blusk, V. Bocci, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, W. Bonivento, I., Bordyuzhin, A. Borgheresi, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, F. Bossu, M., Boubdir, T.J.V. Bowcock, E. Bowen, C. Bozzi, S. Braun, M. Britsch, T., Britton, J. Brodzicka, E. Buchanan, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, S., Cadeddu, R. Calabrese, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, D.H., Campora Perez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A., Cardini, P. Carniti, L. Carson, K. Carvalho Akiba, G. Casse, L. Cassina, L., Castillo Garcia, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, D. Chamont, M. Charles,, Ph. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, S. Chen, S.F., Cheung, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek,, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J. Cogan, E., Cogneras, V. Cogoni, L. Cojocariu, P. Collins, A. Comerma-Montells, A. Contu,, A. Cook, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, M. Corvo, C.M. Costa Sobral, B., Couturier, G.A. Cowan, D.C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, R. Currie, C., D'Ambrosio, F. Da Cunha Marinho, E. Dall'Occo, J. Dalseno, P.N.Y. David, A., Davis, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J.M. De Miranda, L. De Paula, M., De Serio, P. De Simone, C.T. Dean, D. Decamp, M. Deckenhoff, L. Del Buono, M., Demmer, A. Dendek, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto,, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil Su\'arez, A. Dovbnya, K., Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, K. Dungs, P. Durante, R. Dzhelyadin, A., Dziurda, A. Dzyuba, N. D\'el\'eage, S. Easo, M. Ebert, U. Egede, V., Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U. Eitschberger, R. Ekelhof, L., Eklund, S. Ely, S. Esen, H.M. Evans, T. Evans, A. Falabella, N. Farley, S., Farry, R. Fay, D. Fazzini, D. Ferguson, G. Fernandez, A. Fernandez Prieto, F., Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R.A. Fini, M., Fiore, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, K., Fohl, M. Fontana, F. Fontanelli, D.C. Forshaw, R. Forty, V. Franco Lima, M., Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, E. Furfaro, C. F\"arber, A. Gallas Torreira,, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L.M., Garcia Martin, J. Garc\'ia Pardi\~nas, J. Garra Tico, L. Garrido, P.J., Garsed, D. Gascon, C. Gaspar, L. Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E., Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, Ph. Ghez, S. Gian\`i, V. Gibson, O.G., Girard, L. Giubega, K. Gizdov, V.V. Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A., Gomes, I.V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, R. Graciani Diaz, L.A. Granado, Cardoso, E. Graug\'es, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P., Griffith, L. Grillo, B.R. Gruberg Cazon, O. Gr\"unberg, E. Gushchin, Yu. Guz,, T. Gys, C. G\"obel, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen,, S.C. Haines, B. Hamilton, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S.T., Harnew, J. Harrison, M. Hatch, J. He, T. Head, A. Heister, K. Hennessy, P., Henrard, L. Henry, E. van Herwijnen, M. He{\ss}, A. Hicheur, D. Hill, C., Hombach, P.H. Hopchev, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft,, M. Idzik, P. Ilten, R. Jacobsson, A. Jaeger, J. Jalocha, E. Jans, A., Jawahery, F. Jiang, M. John, D. Johnson, C.R. Jones, C. Joram, B. Jost, N., Jurik, S. Kandybei, M. Karacson, J.M. Kariuki, S. Karodia, M. Kecke, M., Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, E. Khairullin, B. Khanji, C. Khurewathanakul, T., Kirn, S. Klaver, K. Klimaszewski, T. Klimkovich, S. Koliiev, M. Kolpin, I., Komarov, P. Koppenburg, A. Kosmyntseva, M. Kozeiha, L. Kravchuk, K. Kreplin,, M. Kreps, P. Krokovny, F. Kruse, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V., Kudryavtsev, A.K. Kuonen, K. Kurek, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G., Lafferty, A. Lai, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni, R., Le Gac, J. van Leerdam, A. Leflat, J. Lefran\c{c}ois, R. Lef\`evre, F., Lemaitre, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, T. Li, Y. Li, T., Likhomanenko, R. Lindner, C. Linn, F. Lionetto, X. Liu, D. Loh, I. Longstaff,, J.H. Lopes, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, H. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O., Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, F. Machefert, F. Maciuc, O. Maev, K. Maguire, S., Malde, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, P. Manning, J., Maratas, J.F. Marchand, U. Marconi, C. Marin Benito, M. Marinangeli, P., Marino, J. Marks, G. Martellotti, M. Martin, M. Martinelli, D. Martinez, Santos, F. Martinez Vidal, D. Martins Tostes, L.M. Massacrier, A., Massafferri, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, C. Matteuzzi, A. Mauri, E., Maurice, B. Maurin, A. Mazurov, M. McCann, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows,, F. Meier, M. Meissner, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A., Milanes, M.-N. Minard, D.S. Mitzel, A. Mogini, J. Molina Rodriguez, I.A., Monroy, S. Monteil, M. Morandin, P. Morawski, A. Mord\`a, M.J. Morello, O., Morgunova, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain, F. Muheim, M. Mulder, M., Mussini, D. M\"uller, J. M\"uller, K. M\"uller, V. M\"uller, P. Naik, T., Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert,, N. Neufeld, M. Neuner, T.D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N., Nikitin, T. Nikodem, A. Nogay, A. Novoselov, D.P. O'Hanlon, A., Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, R. Oldeman, C.J.G. Onderwater,, J.M. Otalora Goicochea, A. Otto, P. Owen, A. Oyanguren, P.R. Pais, A. Palano,, M. Palutan, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, W. Parker, C., Parkes, G. Passaleva, A. Pastore, G.D. Patel, M. Patel, C. Patrignani, A., Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, P. Perret,, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, M. Petruzzo, E. Picatoste, Olloqui, B. Pietrzyk, M. Pikies, D. Pinci, A. Pistone, A. Piucci, V., Placinta, S. Playfer, M. Plo Casasus, T. Poikela, F. Polci, A. Poluektov, I., Polyakov, E. Polycarpo, G.J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, B., Popovici, S. Poslavskii, C. Potterat, E. Price, J.D. Price, J. Prisciandaro,, A. Pritchard, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro, G. Punzi, W. Qian, R., Quagliani, B. Rachwal, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M.S., Rangel, I. Raniuk, F. Ratnikov, G. Raven, F. Redi, S. Reichert, A.C. dos, Reis, C. Remon Alepuz, V. Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, M. Rihl, K., Rinnert, V. Rives Molina, P. Robbe, A.B. Rodrigues, E. Rodrigues, J.A., Rodriguez Lopez, P. Rodriguez Perez, A. Rogozhnikov, S. Roiser, A. Rollings,, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, J.W. Ronayne, M. Rotondo, M.S. Rudolph, T., Ruf, P. Ruiz Valls, J.J. Saborido Silva, E. Sadykhov, N. Sagidova, B. Saitta,, V. Salustino Guimaraes, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R., Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, A. Sarti, C., Satriano, A. Satta, D.M. Saunders, D. Savrina, S. Schael, M. Schellenberg, M., Schiller, H. Schindler, M. Schlupp, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt,, O. Schneider, A. Schopper, H.F. Schreiner, K. Schubert, M. Schubiger, M.-H., Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, A. Sergi, N., Serra, J. Serrano, L. Sestini, P. Seyfert, M. Shapkin, I. Shapoval, Y., Shcheglov, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, B.G. Siddi, R. Silva, Coutinho, L. Silva de Oliveira, G. Simi, S. Simone, M. Sirendi, N. Skidmore,, T. Skwarnicki, E. Smith, I.T. Smith, J. Smith, M. Smith, l. Soares Lavra,, M.D. Sokoloff, F.J.P. Soler, B. Souza De Paula, B. Spaan, P. Spradlin, S., Sridharan, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O., Steinkamp, S. Stemmle, O. Stenyakin, H. Stevens, S. Stevenson, S. Stoica, S., Stone, B. Storaci, S. Stracka, M.E. Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann,, L. Sun, W. Sutcliffe, K. Swientek, V. Syropoulos, M. Szczekowski, T. Szumlak,, S. T'Jampens, A. Tayduganov, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas,, J. van Tilburg, M.J. Tilley, V. Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti,, D. Tonelli, F. Toriello, E. Tournefier, S. Tourneur, K. Trabelsi, M. Traill,, M.T. Tran, M. Tresch, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, P. Tsopelas, A. Tully,, N. Tuning, A. Ukleja, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, C. Vacca, V. Vagnoni, A., Valassi, S. Valat, G. Valenti, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, S., Vecchi, M. van Veghel, J.J. Velthuis, M. Veltri, G. Veneziano, A., Venkateswaran, M. Vernet, M. Vesterinen, J.V. Viana Barbosa, B. Viaud, D., Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, M. Vitti, V. Volkov,, A. Vollhardt, B. Voneki, A. Vorobyev, V. Vorobyev, C. Vo{\ss}, J.A. de Vries,, C. V\'azquez Sierra, R. Waldi, C. Wallace, R. Wallace, J. Walsh, J. Wang,, D.R. Ward, H.M. Wark, N.K. Watson, D. Websdale, A. Weiden, M. Whitehead, J., Wicht, G. Wilkinson, M. Wilkinson, M. Williams, M.P. Williams, M. Williams,, T. Williams, F.F. Wilson, J. Wimberley, M. Winn, J. Wishahi, W. Wislicki, M., Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wraight, K. Wyllie, Y. Xie, Z. Xu, Z., Yang, Y. Yao, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, K.A. Zarebski, M., Zavertyaev, L. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhu, V. Zhukov, S., Zucchelli

arXiv: 1705.07332 · 2017-12-06

## TL;DR

This paper reports a search for long-lived particles decaying into jet pairs within specific mass and lifetime ranges, using LHCb data, and sets new limits on their production cross-section.

## Contribution

It introduces a novel search strategy for long-lived particles decaying to jet pairs in LHCb data, with new constraints on their production cross-section.

## Key findings

- No excess above background observed.
- Limits set on production cross-section as a function of mass and lifetime.
- Search covers particles with masses 25-50 GeV/c^2 and lifetimes 2-500 ps.

## Abstract

A search is presented for long-lived particles with a mass between 25 and 50 GeV/$c^2$ and a lifetime between 2 and 500 ps, using proton-proton collision data corresponding to an integrated luminosity of 2.0 fb$^{-1}$, collected by the LHCb detector at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV. The particles are assumed to be pair-produced in the decay of a 125 GeV/$c^2$ Standard-Model-like Higgs boson. The experimental signature is a single long-lived particle, identified by a displaced vertex with two associated jets. No excess above background is observed and limits are set on the production cross-section as a function of the mass and lifetime of the long-lived particle.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1705.07332/full.md

## Figures

58 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1705.07332/full.md

## References

42 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1705.07332/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1705.07332