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A search for lepton-flavor-violating decays of the Z boson into a τ-lepton and a light lepton with the ATLAS detector

By M. Aaboud, G. Aad, B. Abbott, O. Abdinov, B. Abeloos, María Josefina Alconada Verzini, Francisco Alonso, Francisco Anuar Arduh, Maria Teresa Dova, Joaquín Hoya, Fernando Gabriel Monticelli, Hernan Pablo Wahlberg, Jonathan David Bossio Sola, María Florencia Daneri, Maria Roberta Devesa, Gino Marceca, Gustavo Javier Otero y Garzon, Ricardo Nestor Piegaia, Sabrina Sacerdoti, Z. Zinonos, M. Zinser, M. Ziolkowski, L. Živković, G. Zobernig, A. Zoccoli, K. Zoch, M. zur Nedden, T. G. Zorbas, R. Zou, L. Zwalinski and The ATLAS Collaboration

Abstract

Direct searches for lepton flavor violation in decays of the Z boson with the ATLAS detector at the LHC are presented. Decays of the Z boson into an electron or muon and a hadronically decaying τ lepton are considered. The searches are based on a data sample of proton– proton collisions collected by the ATLAS detector in 2015 and 2016, corresponding to an integrated luminosity of 36.1 fb−1 at a center-of-mass energy of √ s = 13 TeV. No statistically significant excess of events above the expected background is observed, and upper limits on the branching ratios of lepton-flavor-violating decays are set at the 95% confidence level: B(Z → eτ) < 5.8×10−5 and B(Z → µτ) < 2.4×10−5 . This is the first limit on B(Z → eτ) with ATLAS data. The upper limit on B(Z → µτ) is combined with a previous ATLAS result based on 20.3 fb−1 of proton–proton collision data at a center-of-mass energy of √ s = 8 TeV and the combined upper limit at 95% confidence level is B(Z → µτ) < 1.3 × 10−5 .Fil: Aaboud, M.. Université Mohamed Premier and LPTPM; MarruecosFil: Aad, G.. Aix-Marseille Université; FranciaFil: Abbott, B.. Oklahoma State University; Estados UnidosFil: Abdinov, O.. Azerbaijan Academy of Sciences; AzerbaiyánFil: Abeloos, B.. Université Paris-Saclay; FranciaFil: Alconada Verzini, María Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Alonso, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Arduh, Francisco Anuar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Dova, Maria Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Hoya, Joaquín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Monticelli, Fernando Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Wahlberg, Hernan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Bossio Sola, Jonathan David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Daneri, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Devesa, Maria Roberta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Marceca, Gino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Otero y Garzon, Gustavo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Piegaia, Ricardo Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Sacerdoti, Sabrina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Zinonos, Z.. Georg-August-Universität; AlemaniaFil: Zinser, M.. Universität Mainz; AlemaniaFil: Ziolkowski, M.. Universität Siegen; AlemaniaFil: Živković, L.. University of Belgrade; SerbiaFil: Zobernig, G.. University of Wisconsin; Estados UnidosFil: Zoccoli, A.. Università di Bologna; ItaliaFil: Zoch, K.. Georg-August-Universität ; AlemaniaFil: Nedden, M. zur. Humboldt University; AlemaniaFil: Zorbas, T. G.. University of Sheffield ; Reino UnidoFil: Zou, R.. University of Chicago; Estados UnidosFil: Zwalinski, L.. Cern - European Organization for Nuclear Research; SuizaFil: The ATLAS Collaboration. No especifíca

Topics: ATLAS, HIGH ENERGY PHYSICS, Física de Partículas y Campos, Ciencias Físicas, CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Publisher: 'American Physical Society (APS)'
Year: 2018
DOI identifier: 10.1103/PhysRevD.98.092010
OAI identifier: oai:ri.conicet.gov.ar:11336/117695
Provided by: CONICET Digital
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