GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 →...

33
GGM 1.5 SR ee Emma Torró (on behalf of the ATLAS Collabora;on) Univ. of Washington SeaDle Searches for RParity viola;ng SUSY with lepton number viola;on SUSY 2015 Lake Tahoe, USA 28 August 2015 1

Transcript of GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 →...

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GGM  1.5  SR  ee  

Emma  Torró  

(on  behalf  of  the  ATLAS  Collabora;on)  

Univ.  of  Washington  -­‐  SeaDle  

Searches  for  R-­‐Parity  viola;ng  SUSY    with  lepton  number  viola;on

SUSY  2015  

Lake  Tahoe,  USA  

28  August  2015  1  

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Introduc;on  

2  

R  =  (-­‐1)3(B  –  L)  +2s  =     +1  for  SM  par:cles  -­‐  1  for  SUSY  par:cles  

•   In  this  talk  only  Lepton  Flavour  Viola;ng  terms  (LFV)  are  considered.  

 For  BNV  see  next  talk  by  B.  Jackson  

�̃±1

�̃01p

p

`

b

b✏

`

W

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

bilinear  RPV  terms  (bRPV)  

LLE  terms  

LQD  terms  

•   Lepton  (L)  and  baryon  (B)  number  viola;on  are  experimentally  constrained  but  not          forbidden  by  any  fundamental  reason.  •   Standard  SUSY  searches  assume  R-­‐Parity  Conserva;on  (RPC).  •   Introducing  non-­‐zero  RPV  couplings  !  rich  phenomenology,  can  weaken  mass  and  cross-­‐        sec;on  limits  from  collider  experiments.    

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Introduc;on  •   This  talk  presents  the  latest  results  from  the  ATLAS  experiment:  

•   20  ]-­‐1  of  pp  LHC  collision  data  at  8  TeV    •   searches  for  RPV  SUSY  with  LSPs  decaying  promptly  through  LFV  couplings  for:  

•   Reinterpreta;on  in  terms  of  LFV-­‐RPV  of  searches  originally  developed  to  target  RPC  models.    •   This  talk  will  focus  more  on  the  model  descrip;on  and  interpreta;on  of  final  results  than  on          the  analyses.     3  

Simplified  models   pMSSM   Ref.  

Analysis  short  name  

LLE  (g̃g̃)  

LQD  (g̃g̃)  

LQD  (q̃q)̃  

LLE  +  LQD  

bRPV  

4L   ✓   Phys.  Rev.  D.  90,  052001  (2014)  

SS/3L   ✓   ✓   JHEP  06  (2014)  035  

1L   ✓   ✓   Phys.  Rev.  LeD.  114,  161801  (2015)  

0L  2-­‐6  jets   ✓   ✓   JHEP  09  (2014)  176  

0L  7-­‐10  jets   ✓   J.  High  Energy  Phys.  10  (2013)  130  

eμ,  eτ,  μτ   ✓   Phys.  Rev.  LeD.  115,  031801  (2015)  

B-­‐L  (Not  covered  in  this  talk.  See  backup  for  summary)   ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐015  

RPV  summary  pape

r:  

ATLAS-­‐CO

NF-­‐2015-­‐018  

•   Dedicated  analysis  searching  for  heavy  resonances  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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RPV  summary  paper  

4                                Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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5  

4L   SS/3L   1L   0L  

≥  4  leptons  (≥  2  e  or  μ)    no  jet  selec;on  

•   DZ,  ZZ  (MC)  •   Non-­‐prompt  and  fake  leptons    (data  driven)  

•   Good  agreement  between  expected  and  observed  events  in  VRs  and  in  SRs  in  all  analyses.  

2  SS  OR  3  leptons  0  –  3  b-­‐jets  

•   Dbar  and  W+jets  (Normalize  MC  to  data  in  CRs)  

•   W+jets,  Dbar  +  single  top,  Z(νν)  +  jets,  mul;jets.  (Normalize  MC  to  data  in  CRs)                

�̃01

�̃01

p

p

q q

�00

q

qq

q q

�00

q

qq

•   mul;jets  (matrix  method)  •   Dbar  and  W+jets  (Normalize  MC  to  data  in  CR)  •   Z+jets,  DV,  st  (MC)  

1  lepton  3  –  6  jets  

no  iso  leptons  ≥  5  -­‐  6  jets  pT(jet1)  >160  GeV  

no  iso  leptons  7  -­‐  10  jets  pT  >  50  or  80  GeV  

•   See  more  details  on  every  analysis  in  backup  slides  

Analyses  considered  for  the  RPV  summary  paper  ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  

[GeV]TmissE

250 300 350 400 450 500 550

Even

ts /

100

GeV

0

5

10

15

20

25ATLAS

-1=8 TeV, 20.3 fbsµhard 1L e/

6-jet SR

DataStandard ModelTop QuarksV+jetsFake LeptonsDibosons

)=01χ∼, ±

1χ∼, g~ 1-step, m(g~g~

(1025, 545, 65) GeV

•   DW,  DZ  WW,  WZ,  ZZ  +  jets  (MC)  •   Fake  leptons,  charge-­‐flip  (data-­‐driven)  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.53ikλ = -i3kλ

ν-l+ l→ 0

1χ∼

ν

±

τ± l→ 01χ∼

ijkλ

ν-l+ l→ 0

1χ∼

3i3λ = -i33λ

ν

±

τ± l→ 01χ∼

ν-τ+τ → 01χ∼

ij3λ

ν

±

τ± l→ 01χ∼

GluinoELL {1,2}∈i,j,k

per

eve

ntµ

Mea

n nu

mbe

r of e

+

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

per

eve

ntµ

Mea

n nu

mbe

r of e

+

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

)Rτ →BR(LSP 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) Lτ →

BR(L

SP

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5 GluinoELL

Models:  LLE  terms  

LLE  couplings  with  1st-­‐  and  2nd-­‐genera;on  leptons  dominate  

LLE  couplings  with  3rd-­‐genera;on  leptons  dominate  

•   Simplified  model:  neutralino  LSP  decays  into  two  charged  leptons  and  a  neutrino  •   All  possible  combina;ons  of  e,  μ,  τ  simulated  with  LSP  BRs  varying  among  4  extreme  cases  (l  =  e,  μ):  

at  least  4  light  leptons  

at  least  2  light  leptons  

6  

(100%)   (100%)  

(50%)  

(50%)  

(50%)  

(50%)  

�̃01

�̃01

p

p

q q

`

`

q q

`

`

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.53ikλ = -i3kλ

ν-l+ l→ 0

1χ∼

ν

±

τ± l→ 01χ∼

ijkλ

ν-l+ l→ 0

1χ∼

3i3λ = -i33λ

ν

±

τ± l→ 01χ∼

ν-τ+τ → 01χ∼

ij3λ

ν

±

τ± l→ 01χ∼

GluinoELL {1,2}∈i,j,k

Models:  LLE  terms  

•   Simplified  model:  neutralino  LSP  decays  into  two  charged  leptons  and  a  neutrino  •   All  possible  combina;ons  of  e,  μ,  τ  simulated  with  LSP  BRs  varying  among  4  extreme  cases  (l  =  e,  μ):  

7  

(100%)   (100%)  

(50%)  

(50%)  

(50%)  

(50%)  

�̃01

�̃01

p

p

q q

`

`

q q

`

`

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

•   Each  simulated  LLE  and  LQD  sample  is  generated  with  a  fixed  mass  ra;o:  

•   R  determines  how  the  available  energy  is  shared  between  the  final-­‐state  objects  

 Lower  R                    souer  LSP  decay  products                                                      more  energe;c  par;cles                                                        from  the  NLSP  decays    

•   May  affect  the  choice  of  the  best-­‐performing  signal  region  for  a  given  model.    

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Results  on  LLE  

•   Lower  limits  on  the  gluino  mass  for  R=0.9,  set  from:  •   4L  analysis  (SR0noZb:  at  least  4  light  leptons):  strongest  limits:  m(g̃)  >  1350  GeV  •   SS/3L  analysis  (SR3Lhigh:    at  least  3  light  leptons):  weaker  limits:  m(g̃)  >  1140  GeV    •   Combina;on  4L  +  SS/3L  •   Limits  weaken  as  the  number  of  light  leptons  per  event  decreases  

)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

SS3Lboth

4L

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs ν-l+ l→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.9g~) / m(01χ∼m(

GluinoELL

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

1150

1200

1250

1300

1350

)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs ν-l+ l→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.9g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoELL

8  

ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

•   Cases  R=0.1,  0.5  similar  results,  see  backup.  

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)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1ij3' λ

qb± l→ 01χ∼

qbν → 01χ∼

ijk' λqq'± l→ 0

1χ∼

qq'ν → 01χ∼

3j3' λqb±τ → 0

1χ∼

qbν → 01χ∼

3jk' λqq'±τ → 0

1χ∼

qq'ν → 01χ∼

SquarkD Gluino, LQDLQ {1,2}∈i,j,k

9  

(50%)   (50%)  

(50%)  

(50%)  

(50%)  

(50%)  

(50%)   (50%)  

•   2  Simplified  models:  LQD  gluino;  LQD  squark:        neutralino  LSP  decays  into  two  quarks  and  a  lepton  

•   A  specific  λ’ijk  allows                                                and  

˜ χ 10 →ℓ iu jdk

˜ χ 10 →ν id jdk

�̃01

�̃01

p

p

q q

�0

q

`/⌫

q

q q

�0

`/⌫

q

q

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Models:  LQD  terms  

•   All  possible  combina;ons  of  e,  μ,  τ  simulated  with  LSP  BRs  varying  among  4  extreme  cases:  

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)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0L 7-10 jetsj50

j50 + j80

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.5g~) / m(01χ∼m(

GluinoDLQ

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

102010401060108011001120114011601180120012201240

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.5g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoDLQ

•   Model  nominally  produces  8  jets  !  strongest  constraints  for  R=0.1,  0.5  set  by  0L  +  7-­‐10  jets  analysis:  m(g̃)  >  1180  GeV  •   Sta;s;cal  combina;on  of  SR  with/without  b-­‐jets  !  mass  limits  shows  dependence  on  BR(b)  •   Veto  on  light  leptons  !  weaker  limits  in  low  BR(τ)  

•   R=0.9:  compressed  SUSY  spectrum  !  0L  +  7-­‐10  no  longer  produces  best  results.  •   More  powerful  results  for  1L  and  0L  +  2-­‐6  jets    analyses.  See  backup.   10  

Results  on  LQD  gluino   ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

R=0.5  

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Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

9209409609801000102010401060108011001120

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼q0

1χ∼ q→ q~q~ →pp

) = 0.5q~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

SquarkDLQ

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1L both

0L 2-6 jets6jt+

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼q0

1χ∼ q→ q~q~ →pp

) = 0.5q~) / m(01χ∼m(

SquarkDLQ

•   Model  nominally  produces  6  jets  !  strongest  constraints  set  by:    •   1L  for  BR(τ)  <  0.1:  m(g̃)  >  1120  GeV  •   0L  +  2-­‐6  jets  analysis  for  BR(τ)  >  0.3:  m(g̃)  >  1050  -­‐  920  GeV  •   combina;on  of  both  in  BR(τ)  =  (0.1,  0.3):  m(g̃)  >  1060  –  980  GeV    

•   No  dependency  on  BR(b)  since  neither  analysis  requires/vetoes  on  b-­‐jets.  •   Similar  result  obtained  for  R=0.9  (see  backup).  

11  

R=0.5  

Results  on  LQD  squark   ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Page 12: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

)+ 1χ∼ b

→ 1t~

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

[GeV]µ

200 250 300 350 400 450 500 550 600

[GeV

]L,

3q~

m

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200 )+ 1χ∼ b

→ 1t~

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

ATLAS Preliminary

Natural bRPV pMSSM

•   ATLAS  searches  have  set  limits  on  mSUGRA  bRPV:    m(g)  ≥  1.35  TeV,  comparable  to  RPC  limits.  

•   Here  first  ;me  to  explore  bRPV  Natural  SUSY:          •     t̃  and  higgsinos  mass  <  1  TeV    •   Other  masses:  less  stringent  constraints  survive  previous  limits  

•   phenomenological  MSSM  (pMSSM)  compa;ble  with:    •   Observed  Higgs  mass  •   Measurements  of  ν  oscilla;ons  •   Main  produc;on  processes:  t̃  t̃  ,  χ0̃,  χ±̃  

•   Free  parameters:  •   μ  (higgsino  mass  parameter)    •   mq̃L,3  (leu-­‐  handed  top  and  boDom  squarks    mass  !  light  for  naturalness).    

•   See  further  details  in  backup.  

t1            b  l  ~  

t1          t  χ01,2  

~   ~  

t1̃            b  χ± 1,2  ~  

t1  =  LSP  ~  

Models:  bRPV  terms  

12  

�̃±1�̃0

1

p

p✏

b ⌫

W

t

b

b

�̃±1

�̃01p

p

`

b

b✏

`

W

˜ χ 1± → lbb ≈ 60%

˜ χ 10 →Wl ≈ 60%Explored  region:  

large  lepton  and  b-­‐jet  mul;plicity  

~  

χ0,  χ±  masses  increase  ~   ~  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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Results  on  bRPV  

[GeV]µ420 440 460 480 500 520 540 560

[GeV

]L,

3q~

m

650

700

750

800

850

900

950 = 1.7 TeVgluino, mµ = 32 = 30, MβNatural bRPV pMSSM: tan

)theorySUSYσ1 ±Observed limit (

)expσ1 ±Expected limit (

All limits at 95% CL

(450

GeV

)0 1χ∼

(500

GeV

)0 1χ∼

(550

GeV

)0 1χ∼

(550 GeV)1t~

(560 GeV)1t~

(570 GeV)1t

~

(580 GeV)1t

~

(580 GeV)1t~

(570 GeV)1t~

(560 GeV)1t~

(550 GeV)1t

~

) + m(t)±

1χ∼

) < m(1b~m(

decays1t~RPV

ATLAS Preliminary = 8 TeVs, -1 L dt = 20.3 fb∫

)theorySUSYσ1 ±Observed limit (

)expσ1 ±Expected limit (

All limits at 95% CL

13  

•   Strongest  constraints  set  by  SR3b  in  the  SS/3L  analysis  along  the  en;re  plane.  •   Limit  weakens  as  mq̃L,3  increases  due  to:  

•   Contribu;on  from  b"1  pair  produc;on  is  cri;cal:  large  meff  difficult  to  produce  from  t1̃          decays  when  t1̃  and  χ±̃1  degenerate  •   Increasing  b"1  mass,  and  corresponding  decrease  in  the  b"1  b"1  produc;on  cross-­‐sec;on.    

•   For  mq̃L,3  =  800  GeV,  en;re  range  of  μ  excluded.  

•   Lower  limits  of  μ  <  455  GeV  and  mq̃L,3  >  810  GeV  within  explored  region.    

ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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14  

eμ,  eτ,  μτ  resonances  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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Heavy  resonances  

•   Aiming  RPV  combined  LLE  +  LQD  terms  •   Selec;on:  

•   Trigger  on  1  or  2  leptons  (e  or  μ)  •   0  or  1  τhad  candidates  with  1  prong  •   Exactly  2  leptons  with  OSDF  •   Leptons  back  to  back  (Δϕ  >  2.7)  •   mll  >  200  GeV    (mll  <  200  GeV  used  as  VR)  

•   Main  backgrounds:    •   2  prompt  leptons:  

Z/γ*  -­‐>  ττ,  Dbar,  st  Wt  channel,  dibosons                Es;mated  using  MC    

•   Jets  misiden;fied  as  leptons  (fakes):    W+  jets,  mul;jets              Es;mated  normalizing  MC  to  data  in  CRs  

•   Good  agreement  between  expected  and  observed  events  in  VRs  and  in  SRs.  15  

Phys.  Rev.  LeD.  115,  031801  (2015)  

Even

ts /

20 G

eV

1−10

1

10

210

310

410

510 Data (1 TeV)τν

ττ →Z Others

Z' (0.75 TeV)Jet fakettTotal SM

-1 = 8 TeV, 20.3 fbsATLAS

µe

Dilepton Mass [GeV]0 200 400 600 800 1000 1200Da

ta/S

M

12

•   Dedicated  search  for  the  decay  of  a  heavy  neutral  par;cle  into  a  pair  of  different  flavor  leptons  via  LFV  couplings.    

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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Models:  LQD  +  LLE  terms  

16  

•   Simplified  model:  tau  sneutrino  (ν̃τ)  LSP  decays  to    eμ,  eτ,  μτ      

•   In  this  case  RPV  couplings  are  present  both  at  the  produc;on  and  at  the  decay  vertex.  

•   Only  tau  sneutrino  is  considered  here  in  order  to  compare  with  previous  searches  performed  at  the  Tevatron,  but...  •   The  results  of  this  analysis  apply  to  any  sneutrino  flavour.    

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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Results  on  LLE  +  LQD  

17  

[GeV]τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000)[

fb]

τµ/τ

/eµ

BR

(e×

σ 1

10

210

310

410

-1 = 8 TeV, 20.3fbsATLASµ e→ τν∼

[GeV](Z')τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

µ/τ/e

µ B

R(e

× σ

1−10

1

10

210

310

410 µ e→Z' [GeV]τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

BR

(e×

σ

1

10

210

310

410

Theory

95% CL Observed limit

95% CL Expected limit

σ1 ±95% CL Expected limit

σ2 ±95% CL Expected limit

τ e→ τν∼

[GeV](Z')τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

BR

(e×

σ

1−10

1

10

210

310

410τ e→Z' [GeV]

τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

]τµ

BR

σ

1

10

210

310

410

τµ → τν∼

[GeV](Z')τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

]τµ

BR

σ

1−10

1

10

210

310

410τµ →Z'

[GeV]τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

µ/τ/e

µ B

R(e

× σ 1

10

210

310

410

-1 = 8 TeV, 20.3fbsATLASµ e→ τν∼

[GeV](Z')τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

µ/τ/e

µ B

R(e

× σ

1−10

1

10

210

310

410 µ e→Z' [GeV]τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

BR

(e×

σ

1

10

210

310

410

Theory

95% CL Observed limit

95% CL Expected limit

σ1 ±95% CL Expected limit

σ2 ±95% CL Expected limit

τ e→ τν∼

[GeV](Z')τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

BR

(e×

σ

1−10

1

10

210

310

410τ e→Z' [GeV]

τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

]τµ

BR

σ

1

10

210

310

410

τµ → τν∼

[GeV](Z')τν∼m

500 1000 1500 2000 2500 3000

)[fb

]τµ

BR

σ

1−10

1

10

210

310

410τµ →Z'

•   Theore;cal  predic;ons  of  σ  x  BR:  assuming  λ’311  =  0.11  and  λi3k  =  0.07  •   Lower  limits  on  the  ν̃τ  mass  are  2.0  TeV,  1.7  TeV,  and  1.7  TeV  for  eμ,  eτ  and  μτ  channels.  

•   The  observed  lower  mass  limits  are  a  factor  of  3  –  4  higher  than  the  best  limits  from  the          Tevatron  and  also  more  stringent  than  the  previous  limits  from  ATLAS  for  the  same          couplings.    

Phys.  Rev.  LeD.  115,  031801  (2015)  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  •   Not  a  reinterpreta;on!  Dedicated  search  for  this  model  

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Summary  

18  

•   R-­‐parity  viola;on  can  be  a  cause  of  non-­‐discovery  in  general  searches  for  new  physics  at  LHC.    •   A  variety  of  RPV  scenarios  are  tested  either  by  dedicated  searches  or  by  reinterpre;ng        previously  published  ATLAS  searches.  

•   LLE  and  LQD  cases:    •   Limits  on  produc;on  cross-­‐sec;on  and  spar;cle  masses  obtained  for  different  LSP  mass          hypotheses  as  a  func;on  of  the  LSP  BRs  to  boDom  quarks  and  tau  leptons.    

•   Bilinear  R-­‐parity  viola;on  in  natural  pMSSM:  •   Reinterpreta;on  of  previous  ATLAS  searches  (SS/3L  dominant)  •   μ  =  (160,  455)  GeV  excluded  at  95%CL;  mq̃L,3  =  800  GeV  excluded  up  to  μ  =  560  GeV  •   Limits  in  natural  SUSY  with  bRPV  complement  previous  studies  of  mSUGRA  model.    

LLE   LQD  gg                                                                      qq  

LLE  +  LQD  

Dominant  analysis   SS/3L   1L  /  0L   1L  /  0L   eμ,  eτhad,    μτhad    

mass  limit   m(g̃)  >  1040  –  1400  GeV  

m(g̃)  >  910  -­‐  1220  GeV  

R  >  0.1:  m(g̃)  >  910  -­‐  1280  GeV    

m(ν̃τ)  >  (2.0,  1.7,  1.7)  TeV  for  (eμ,  eτ,  μτ)    

reinterpreta;on  of  previous  ATLAS  searches   dedicated  ATLAS  search  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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19  

Backup  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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Search  method  

20                                Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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[GeV]effm

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Eve

nts

/ 2

50

Ge

V

-210

-110

1

10

210

310

= 8 TeVs-1

L dt = 20.3 fb∫ATLAS Data 2012 Total SM

Reducible ZZ

Ztt tWZ

Higgs VVV

)=(600,400) GeV0

1χ∼,±

1χ∼0, m(≠121λ,

-

1χ∼

+

1χ∼

SR0noZb

•   Aiming  RPC  and  RPV  with  LLE  terms    

•   Selec;on:  •   ≥  4  leptons  (at  least  two  of  them  e  or  μ)  •   Veto  on  Z-­‐>ll  (orthogonal  SRs  contain  Zs)  •   No  jet  selec;on:  valid  for  strong  and  EW    

•   3  SRs  relevant  for  LLE:  

Four  leptons  (4L)  

21  

Phys.  Rev.  D.  90,  052001  (2014)  

•   Good  agreement  between  expected  and  observed  events  in  VRs  and  in  SRs.  

•   Final  result:  sta;s;cal  combina;on  of  all  considered  SRs.  

• Main  backgrounds:    •   DZ,  ZZ                  Es;mated  from  MC  •   Non-­‐prompt  and  fake  leptons                    Es;mated  with  data  driven  methods,    checked  in  VRs  

�̃01

�̃01

p

p

q q

`

`

q q

`

`

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Page 22: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

•   Aiming  RPC  models  where  Majorana  par;cle  pairs  decay  semileptonically  .  

•   Selec;on:  •   2  SS  leptons  OR  3  leptons  •   3  relevant  SRs:  

•   Final  result:  sta;s;cal  combina;on  of  all  considered  SRs.  

2  same  sign  leptons  /  3  leptons  (SS/3L)  

•   Main  backgrounds:  •   Prompt  leptons:  

 DW,  DZ  (dominant  in  SRb),  WW,  WZ,  ZZ  +  jets  (dominant  in  SRL)                Es;mated  from  MC  

•   Fake  leptons,  charge-­‐flip                Es;mated  with  data-­‐driven  method   [GeV]effm

200 400 600 800 1000 1200 1400

Eve

nts

/ 6

55 G

eV

1

2

3

4

5

6

7 ATLAS

= 8 TeVs, -1

L dt = 20.3 fb∫

SR3b Region

Data

SM Total

Fake leptons

Charge flip

Top + X

Diboson + Triboson

productiong~-g

~

bs (RPV)→1

t~

t, 1

t~ →g

~

) = (945, 417) GeV1

t~

, g~(

22  

JHEP  06  (2014)  035  

g̃ t t̃1

t χ̃01 gluino-mediated top squark → t χ̃0

1

b χ̃±1W±(∗) χ̃0

1 gluino-mediated top squark → b χ̃±1

c χ̃01 gluino-mediated top squark → c χ̃0

1

b s gluino-mediated top squark → b s (RPV)

g̃ q q̃(∗)

q̃ q′ χ̃±1

W±(∗)χ̃02

Z(∗)χ̃01 gluino-mediated (or direct) squark → q′ W Z χ̃0

1

W±(∗)χ̃01 gluino-mediated squark → q′W χ̃0

1

l̃±ν, l±ν̃

l̃l, ν̃νgluino-mediated (or direct) squark → sleptons

g̃ q q̃(∗)

q̃ q χ̃02

b̃1 t χ̃±1

W±(∗)χ̃01 direct bottom squark → t χ̃±

1

•   Good  agreement  between  expected  and  observed  events  in  SRs.  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Page 23: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

[GeV]TmissE

250 300 350 400 450 500 550Ev

ents

/ 10

0 G

eV0

5

10

15

20

25ATLAS

-1=8 TeV, 20.3 fbsµhard 1L e/

6-jet SR

DataStandard ModelTop QuarksV+jetsFake LeptonsDibosons

)=01χ∼, ±

1χ∼, g~ 1-step, m(g~g~

(1025, 545, 65) GeV

One  lepton  (1L)  •   Aiming  a  wide  variety  of  models  (mSUGRA  bRPV  among  them)  with  1L  or  2L  OS.  Here  only  1L.  

•   Selec;on:  •   1L  +  jets  •   3  relevant  SRs:  

•   Main  backgrounds:  •   Dbar  and  W+jets                MC  normalized  to  data  in  CRs  with  lower  met,  mT  cuts              Extrapola;on  to  SRs  tested  in  VRs  

23  

Phys.  Rev.  LeD.  114,  161801  (2015)  

•   Good  agreement  between  expected  and  observed  events  in  SRs.  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Page 24: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

0  leptons  +  2-­‐6  jets  (0L  +  2-­‐6  jets)  

•   Selec;on:  •   no  isolated  leptons  •   4  relevant  SR  with  diff.  jet  mul;plicity  :    

>=5  jets  with  pT>60  GeV,    at  least  one  jet  with  pt>160  GeV  

24  

JHEP  09  (2014)  176  

•   Aiming  a  variety  of  RPC  with  no  leptons  in  the  final  state  

(incl.) [GeV]effm0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Even

ts /

100

GeV

1

10

210

-1L dt = 20.3 fb∫ = 8 TeV)sData 2012 (

SM Total)=3050

1χ∼

)=385,m(±1χ∼

)=465,m(q~ m(q~q~

)=62501χ∼

)=945,m(±1χ∼

)=1265,m(g~ m(g~g~

Multi-jetsW+jets(+X) & single toptt

Z+jetsDiboson

ATLASSR - 6jt+

t+ t+

(incl.) [GeV]effm0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Dat

a / M

C

00.5

11.5

22.5

•   Main  backgrounds  •   W+jets  ,  combined  Dbar  +  single  top,  Z(-­‐>nunu)  +  jets  and  mul;jets  .                Normalize  MC  to  data  in  4  CRs  per  SR.                  Checked  in  several  VRs  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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•   Aiming  RPC  models  and  RPV  with  BNV    

•   Selec;on:  •   No  isolated  leptons  •   13  relevant  SRs  with  different  jet  and  b-­‐jet  mul;plicity:  

•   Main  backgrounds:  •   mul;jets                  Es;mated  using  matrix  method  •   Dbar  and  W+jets                  Normalize  MC  to  data  in  1  CR  per  SR  •   Z+jets,  DV,  st                  Es;mated  using  MC  

25  

0  leptons  +  7-­‐10  jets  (0L  +  7-­‐10  jets)  J.  High  Energy  Phys.  10  (2013)  130  

�̃01

�̃01

p

p

q q

�00

q

qq

q q

�00

q

qq

1/2

Eve

nts

/ 4

Ge

V

-210

-110

1

10

210

310

410

510

610Data

Total background

Multi-jets

ql,ll→ ttSingle top

+W, Ztt + b-jetsν l→W

+ light jetsν l→W

, ll + jetsνν →Z

]:[900,150] [GeV]1

0χ∼,g~[

ATLAS

=8 TeVs, -1L dt = 20.3 fb∫ 50 GeV≥

T 10 jets, p≥

340 GeV≥ ΣJM

]1/2 [GeVTH/missTE

0 2 4 6 8 10 12 14 16D

ata

/Pre

dic

tion

00.5

11.5

2

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

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) 1bl + m0

bl)/(m1

bl - m0bl

(m0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Entri

es/0

.05

-110

1

10

210

310

Total backgroundtt

*γZ/Single topOtherB-L stop (500 GeV)B-L stop (800 GeV)B-L stop (1000 GeV)

ATLAS Simulation Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs

b

`+

`�

p

p

t̃⇤

�0

�0

26  

B-­‐L  analysis  descrip;on   ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐015  

[GeV] 0bl m

0 200 400 600 800 1000 1200

Entri

es/5

0 G

eV

-210

-110

1

10

210

310Total backgroundtt

*γZ/Single topOtherB-L stop (500 GeV)B-L stop (800 GeV)B-L stop (1000 GeV)

ATLAS Simulation Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs

•   Search  for  a  peak  in  the  invariant  mass  distribu;on  of  (two  pairs  of)  bl  

•   Impose  a  U(1)B-­‐L  symmetry  to  the  SM  with  right-­‐handed  neutrinos  •   Symmetry  is  spontaneously  broken  by  right-­‐handed  sneutrino  vev  •   Simplified  model  with  stop  (LSP)  pair  produc;on  

•   Selec;on:  •   2  OS  leptons  (e,  μ)  +  2  bjets  (no  ETmiss  cut!)  +  Z  veto    •   Check  mbl  asymmetry  for  all  possible  combina;ons  of  bl    •   Take  the  combina;on  with  smallest  mbl  asymmetry  •   Two  SRs  defined  for  high  sensi;vity  to  different  stop  masses  

•   Signal:  small  mbl  •   SM  bkg:  flat  mbl  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Page 27: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

b

`+

`�

p

p

t̃⇤

�0

�0

•   Main  backgrounds:  •   Dbar  and  Z+jets                  Normalize  MC  to  data  in  CRs  •   others                  Es;mated  using  MC  

•   Good  agreement  between  data  and  SM  expecta;ons  in  all  VRs  and  SRs  

27  

B-­‐L  analysis  results   ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐015  

VR Top 1VR Top 1 (ee)

VR Top 1 (mm)

VR Top 1 (em)

VR Top 2VR Top 2 (ee)

VR Top 2 (mm)

VR Top 2 (em)

VR Top 3VR Top 3 (ee)

VR Top 3 (mm)

VR Top 3 (em)

VR Z VR Z (ee)VR Z (mm)

Num

ber o

f eve

nts

1

10

210

310

410

510

ATLAS Preliminary -1 = 8 TeV, 20.3 fbsDatatt

*γZ/Single topOther

VR Top 1VR Top 1 (ee)

VR Top 1 (mm)

VR Top 1 (em)

VR Top 2VR Top 2 (ee)

VR Top 2 (mm)

VR Top 2 (em)

VR Top 3VR Top 3 (ee)

VR Top 3 (mm)

VR Top 3 (em)

VR Z VR Z (ee)VR Z (mm)

tot

σ) /

pr

ed -

nob

s(n -2

0

2

•   Limits  set  on  the  stop  mass  range  (1.1,  0.5)  TeV  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Page 28: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

1050

1100

1150

1200

1250

1300

1350

)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs ν-l+ l→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.1g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoELL

Further  results  on  LLE  

28  

R=0.1  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  O

bser

ved

Mas

s Ex

clusio

n [G

eV]

1200

1250

1300

1350

1400

)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs ν-l+ l→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.5g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoELL

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

1150

1200

1250

1300

1350

)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs ν-l+ l→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.9g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoELL

R=0.5   R=0.9  

)RτBR(0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

) LτBR

(

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

SS3Lboth

4L

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs ν-l+ l→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.9g~) / m(01χ∼m(

GluinoELL

limits  driven  by  the  SS/3L  analysis  

Page 29: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1L

both0L 2-6 jets

6jt+

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.9g~) / m(01χ∼m(

GluinoDLQ

29  

Further  results  on  LQD  gluino   ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]920

940

960

980

1000

1020

1040

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.1g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoDLQ

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

102010401060108011001120114011601180120012201240

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.5g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoDLQ

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

1080

1100

1120

1140

1160

1180

1200

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.9g~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

GluinoDLQ

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0L 7-10 jetsj50

j50 + j80

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.5g~) / m(01χ∼m(

GluinoDLQ

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0L 7-10 jetsj80

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼qq0

1χ∼ qq→ g~g~ →pp

) = 0.1g~) / m(01χ∼m(

GluinoDLQ

R=0.1   R=0.5   R=0.9  

Page 30: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

9209409609801000102010401060108011001120

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼q0

1χ∼ q→ q~q~ →pp

) = 0.5q~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

SquarkDLQ

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1L both

0L 2-6 jets6jt+

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼q0

1χ∼ q→ q~q~ →pp

) = 0.5q~) / m(01χ∼m(

SquarkDLQ

Obs

erve

d M

ass

Exclu

sion

[GeV

]

10801100112011401160118012001220124012601280

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼q0

1χ∼ q→ q~q~ →pp

) = 0.9q~) / m(01χ∼All limits at 95% CL m(

SquarkDLQ

)τBR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

BR(b

)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1L both0L 2-6 jets

6jt+

ATLAS Preliminary

-1 = 8 TeV, 20.3 fbs qq ν l/→ 01χ∼ 0

1χ∼q0

1χ∼ q→ q~q~ →pp

) = 0.9q~) / m(01χ∼m(

SquarkDLQ

30  

Further  results  on  LQD  squark   ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

R=0.5   R=0.9  

Page 31: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

•               and            masses  increase  with  μ.    •   μ>570  GeV  !  LPS  =  t1̃                                                !    Different  phenomenology,                                                                not  considered  here  

Exploring  bRPV  in  pMSSM  

31  

[GeV]L,3

q~m200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

m [G

eV]

400

600

800

1000

1200

1400

1600

ATLAS Preliminary

)1b~mass()1t

~mass()2t

~mass(

)+ 1χ∼ b

→ 1t~

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

[GeV]µ

200 250 300 350 400 450 500 550 600

[GeV

]L,

3q~

m

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200 )+ 1χ∼ b

→ 1t~

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

ATLAS Preliminary

Natural bRPV pMSSM

t1  <  600  GeV  bounded  by  μ  

˜ χ 1,20

˜ χ 1±

~  

t1            b  l  ~  

t1          t  χ01,2  

~   ~  

t1          b  χ± 1,2  

~   ~  

t1  =  LSP  ~  

•   Complex  phenomenology,  discussed  for  the  first  ;me  in  RPV  summary  paper:  ATLAS-­‐CONF-­‐2015-­‐018  •   m(    ,        )  vary  with  mq̃L,3,  almost  independent  of  μ.    

˜ t

˜ b

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

χ0,  χ±  masses  increase  

Page 32: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

•   other  regions:  more  compressed  spectrum  reduces  the  momentum  of  par;cles  from  the  t1̃  and  b"1  decays  and  increases  signal  contamina;ng  the  valida;on  regions  of  the  SS/3L  analysis    

•   Interes;ng  region  around  μ  =  550  GeV  and  mqL,3  =  800  GeV:  • m(t1̃)  ≈  m(χ±̃1)  ≈  m(χ̃01).    •                                               

Exploring  bRPV  in  pMSSM  

32  

)+ 1χ∼ b

→ 1t~

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

[GeV]µ

200 250 300 350 400 450 500 550 600

[GeV

]L,

3q~

m

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200 )+ 1χ∼ b

→ 1t~

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

ATLAS Preliminary

Natural bRPV pMSSM        takes  largest  mass  available  for  natural  pMSSM  scenario  (m(t    )   ︎  <  580  GeV).      <  580  GeV).    Maximum  possible  Δm(        ,  LSP)  

˜ t 1

˜ t 1

•   neutralino  LSP  •   t1̃              b  χ±̃1,2      kinema;cally  accessible  to  avoid  discon;nui;es  in  the  spar;cle  decay  paDerns    

t1̃              b  χ±̃1,2  

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015  

100%    ~  

Page 33: GGM1.5 SRee# - CERNR BR(τ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1) L τ BR(0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 λ i3k = -λ 3ik 0 → l+l-ν 1 ∼χ → l±τ ν± 0 1 ∼χ λ ijk 0 → l+l-ν 1 ∼χ λ i33 = -λ

Exploring  bRPV  in  pMSSM  

33  

•   Search  channels  requiring  at  least  one  lepton  are          used  to  constrain  the  natural  bRPV  model.  •   The  lepton  requirement  is  mo;vated  by  the  high          branching  ra;os  of  the  χ01  and  χ±1  to  leptons,          together  with  the  possibility  of  addi;onal  leptons          from  RPC  SUSY  cascades.    

•   L1  search:  too  ;ght  met  cut  !  low  sensi;vity  BUT  •   Since  neutralino  LSP  is  majorana!  two  LSP  can          decay  to  SS  leptons   st1    =  LSP  

�̃±1�̃0

1

p

p✏

b ⌫

W

t

b

b

�̃±1

�̃01p

p

`

b

b✏

`

W

)b b

± τ

, b b

± l

→ ± 1χ∼BR

(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

[GeV]µ

200 250 300 350 400 450 500 550 600 [G

eV]

L,3

q~m

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200 )b b

± τ

, b b

± l

→ ± 1χ∼BR

(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

ATLAS Preliminary

Natural bRPV pMSSM

•   Spar;cle  decays  determined  by  bRPV  params  ε.  •   RPV  can  happen  before  LPS  decay  

W± l→ 0 1χ∼

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

[GeV]µ

200 250 300 350 400 450 500 550 600

[GeV

]L,

3q~

m

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200 )±

W± l→ 0 1χ∼

BR(

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

ATLAS Preliminary

Natural bRPV pMSSM

                             Emma  Torró                                                                                                              SUSY15                                                                                      Lake  Tahoe,  28  Aug.  2015