Search for dark matter produced in association with a leptonically decaying $${\mathrm{Z}} $$ boson in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=13\,\text {Te}\text {V} $$
Authors: Sirunyan A. M. ,   CMS Collaboration, Tumasyan A. , Adam W. , Bergauer T. , Dragicevic M. , Erö J. , Valle A. Escalante Del , Frühwirth R. , Jeitler M. , Krammer N. , Lechner L. , Liko D. , Madlener T. , Mikulec I. , Pitters F. M. , Rad N. , Schieck J. , Schöfbeck R. , Spanring M. , Templ S. , Waltenberger W. , Wulz C.-E. , Zarucki M. , Chekhovsky V. , Litomin A. , Makarenko V. , Gonzalez J. Suarez , Darwish M. R. , De Wolf E. A. , Croce D. Di , Janssen X. , Kello T. , Lelek A. , Pieters M. , Sfar H. Rejeb , Haevermaet H. Van , Mechelen P. Van , Putte S. Van , Remortel N. Van , Blekman F. , Bols E. S. , Chhibra S. S. , D’Hondt J. , De Clercq J. , Lontkovskyi D. , Lowette S. , Marchesini I. , Moortgat S. , Morton A. , Python Q. , Tavernier S. , Doninck W. Van , Mulders P. Van , Beghin D. , Bilin B. , Clerbaux B. , De Lentdecker G. , Dorney B. , Favart L. , Grebenyuk A. , Kalsi A. K. , Makarenko I. , Moureaux L. , Pétré L. , Popov A. , Postiau N. , Starling E. , Thomas L. , Velde C. Vander , Vanlaer P. , Vannerom D. , Wezenbeek L. , Cornelis T. , Dobur D. , Gruchala M. , Khvastunov I. , Niedziela M. , Roskas C. , Skovpen K. , Tytgat M. , Verbeke W. , Vermassen B. , Vit M. , Bruno G. , Bury F. , Caputo C. , David P. , Delaere C. , Delcourt M. , Donertas I. S. , Giammanco A. , Lemaitre V. , Mondal K. , Prisciandaro J. , Taliercio A. , Teklishyn M. , Vischia P. , Wuyckens S. , Zobec J. , Alves G. A. , Hensel C. , Moraes A. , Júnior W. L. Aldá , Chagas E. Belchior Batista Das , MALBOUISSON H. BRANDAO , Carvalho W. , Chinellato J. , Coelho E. , Da Costa E. M. , Da Silveira G. G. , De Jesus Damiao D. , De Souza S. Fonseca , Martins J. , Figueiredo D. Matos , Jaime M. Medina , Herrera C. Mora , Mundim L. , Nogima H. , Teles P. Rebello , Rosas L. J. Sanchez , Santoro A. , Amaral S. M. Silva Do , Sznajder A. , Thiel M. , Da Silva De Araujo F. Torres , Pereira A. Vilela , Bernardes C. A. , Calligaris L. , Tomei T. R. Fernandez Perez , Gregores E. M. , Lemos D. S. , Mercadante P. G. , Novaes S. F. , Padula Sandra S. , Aleksandrov A. , Antchev G. , Atanasov I. , Hadjiiska R. , Iaydjiev P. , Misheva M. , Rodozov M. , Shopova M. , Sultanov G. , Bonchev M. , Dimitrov A. , Ivanov T. , Litov L. , Pavlov B. , Petkov P. , Petrov A. , Fang W. , Guo Q. , Wang H. , Yuan L. , Ahmad M. , Hu Z. , Wang Y. , Chapon E. , Chen G. M. , Chen H. S. , Chen M. , Kapoor A. , Leggat D. , Liao H. , Liu Z. , Sharma R. , Spiezia A. , Tao J. , Thomas-wilsker J. , Wang J. , Zhang H. , Zhang S. , Zhao J. , Agapitos A. , Ban Y. , Chen C. , Huang Q. , Levin A. , Li Q. , Lu M. , Lyu X. , Mao Y. , Qian S. J. , Wang D. , Wang Q. , Xiao J. , You Z. , Gao X. , Xiao M. , Avila C. , Cabrera A. , Florez C. , Fraga J. , Sarkar A. , Delgado M. A. Segura , Jaramillo J. , Guisao J. Mejia , Ramirez F. , Alvarez J. D. Ruiz , González C. A. Salazar , Arbelaez N. Vanegas , Giljanovic D. , Godinovic N. , Lelas D. , Puljak I. , Sculac T. , Antunovic Z. , Kovac M. , Brigljevic V. , Ferencek D. , Majumder D. , Roguljic M. , Starodumov A. , Susa T. , Ather M. W. , Attikis A. , Erodotou E. , Ioannou A. , Kole G. , Kolosova M. , Konstantinou S. , Mavromanolakis G. , Mousa J. , Nicolaou C. , Ptochos F. , Razis P. A. , Rykaczewski H. , Saka H. , Tsiakkouri D. , Finger M. , Finger M. , Kveton A. , Tomsa J. , Ayala E. , Jarrin E. Carrera , Elgammal S. , Kamel A. Ellithi , Mohamed A. , Lotfy A. , Mahmoud M. A. , Bhowmik S. , De Oliveira A. Carvalho Antunes , Dewanjee R. K. , Ehataht K. , Kadastik M. , Raidal M. , Veelken C. , Eerola P. , Forthomme L. , Kirschenmann H. , Osterberg K. , Voutilainen M. , Brücken E. , Garcia F. , Havukainen J. , Karimäki V. , Kim M. S. , Kinnunen R. , Lampén T. , Lassila-Perini K. , Laurila S. , Lehti S. , Lindén T. , Siikonen H. , Tuominen E. , Tuominiemi J. , Luukka P. , Tuuva T. , Amendola C. , Besancon M. , Couderc F. , Dejardin M. , Denegri D. , Faure J. L. , Ferri F. , Ganjour S. , Givernaud A. , Gras P. , de Monchenault G. Hamel , Jarry P. , Lenzi B. , Locci E. , Malcles J. , Rander J. , Rosowsky A. , Sahin M.Ö. , Savoy-Navarro A. , Titov M. , Yu G. B. , Ahuja S. , Beaudette F. , Bonanomi M. , Perraguin A. Buchot , Busson P. , Charlot C. , Davignon O. , Diab B. , Falmagne G. , de Cassagnac R. Granier , Hakimi A. , Kucher I. , Lobanov A. , Perez C. Martin , Nguyen M. , Ochando C. , Paganini P. , Rembser J. , Salerno R. , Sauvan J. B. , Sirois Y. , Zabi A. , Zghiche A. , Agram J.-L. , Andrea J. , Bloch D. , Bourgatte G. , Brom J.-M. , Chabert E. C. , Collard C. , Fontaine J.-C. , Gelé D. , Goerlach U. , Grimault C. , Bihan A.-C. Le , Hove P. Van , Asilar E. , Beauceron S. , Bernet C. , Boudoul G. , Camen C. , Carle A. , Chanon N. , Contardo D. , Depasse P. , Mamouni H. El , Fay J. , Gascon S. , Gouzevitch M. , Ille B. , Jain Sa. , Laktineh I. B. , Lattaud H. , Lesauvage A. , Lethuillier M. , Mirabito L. , Torterotot L. , Touquet G. , Donckt M. Vander , Viret S. , Khvedelidze A. , Tsamalaidze Z. , Feld L. , Klein K. , Lipinski M. , Meuser D. , Pauls A. , Preuten M. , Rauch M. P. , Schulz J. , Teroerde M. , Eliseev D. , Erdmann M. , Fackeldey P. , Fischer B. , Ghosh S. , Hebbeker T. , Hoepfner K. , Keller H. , Mastrolorenzo L. , Merschmeyer M. , Meyer A. , Mocellin G. , Mondal S. , Mukherjee S. , Noll D. , Novak A. , Pook T. , Pozdnyakov A. , Quast T. , Rath Y. , Reithler H. , Roemer J. , Schmidt A. , Schuler S. C. , Sharma A. , Wiedenbeck S. , Zaleski S. , Dziwok C. , Flügge G. , Ahmad W. Haj , Hlushchenko O. , Kress T. , Nowack A. , Pistone C. , Pooth O. , Roy D. , Sert H. , Stahl A. , Ziemons T. , Petersen H. Aarup , Martin M. Aldaya , Asmuss P. , Babounikau I. , Baxter S. , Behnke O. , Martínez A. Bermúdez , Anuar A. A. Bin , Borras K. , Botta V. , Brunner D. , Campbell A. , Cardini A. , Connor P. , Rodríguez S. Consuegra , Danilov V. , De Wit A. , Defranchis M. M. , Didukh L. , Damiani D. Domínguez , Eckerlin G. , Eckstein D. , Eichhorn T. , Banos L. I. Estevez , Gallo E. , Geiser A. , Giraldi A. , Grohsjean A. , Guthoff M. , Harb A. , Jafari A. , Jomhari N. Z. , Jung H. , Kasem A. , Kasemann M. , Kaveh H. , Kleinwort C. , Knolle J. , Krücker D. , Lange W. , Lenz T. , Lidrych J. , Lipka K. , Lohmann W. , Mankel R. , Melzer-Pellmann I.-A. , Metwally J. , Meyer A. B. , Meyer M. , Missiroli M. , Mnich J. , Mussgiller A. , Myronenko V. , Otarid Y. , Adán D. Pérez , Pflitsch S. K. , Pitzl D. , Raspereza A. , Saggio A. , Saibel A. , Savitskyi M. , Scheurer V. , Schwanenberger C. , Singh A. , Ricardo R. E. Sosa , Tonon N. , Turkot O. , Vagnerini A. , De Klundert M. Van , Walsh R. , Walter D. , Wen Y. , Wichmann K. , Wissing C. , Wuchterl S. , Zenaiev O. , Zlebcik R. , Aggleton R. , Bein S. , Benato L. , Benecke A. , De Leo K. , Dreyer T. , Ebrahimi A. , Eich M. , Feindt F. , Fröhlich A. , Garbers C. , Garutti E. , Gunnellini P. , Haller J. , Hinzmann A. , Karavdina A. , Kasieczka G. , Klanner R. , Kogler R. , Kutzner V. , Lange J. , Lange T. , Malara A. , Niemeyer C. E. N. , Nigamova A. , Rodriguez K. J. Pena , Rieger O. , Schleper P. , Schumann S. , Schwandt J. , Schwarz D. , Sonneveld J. , Stadie H. , Steinbrück G. , Vormwald B. , Zoi I. , Baur S. , Bechtel J. , Berger T. , Butz E. , Caspart R. , Chwalek T. , De Boer W. , Dierlamm A. , Droll A. , Morabit K. El , Faltermann N. , Flöh K. , Giffels M. , Gottmann A. , Hartmann F. , Heidecker C. , Husemann U. , Iqbal M. A. , Katkov I. , Keicher P. , Koppenhöfer R. , Maier S. , Metzler M. , Mitra S. , Müller D. , Müller Th. , Musich M. , Quast G. , Rabbertz K. , Rauser J. , Savoiu D. , Schäfer D. , Schnepf M. , Schröder M. , Seith D. , Shvetsov I. , Simonis H. J. , Ulrich R. , Wassmer M. , Weber M. , Wolf R. , Wozniewski S. , Anagnostou G. , Asenov P. , Daskalakis G. , Geralis T. , Kyriakis A. , Loukas D. , Paspalaki G. , Stakia A. , Diamantopoulou M. , Karasavvas D. , Karathanasis G. , Kontaxakis P. , Koraka C. K. , Manousakis-katsikakis A. , Panagiotou A. , Papavergou I. , Saoulidou N. , Theofilatos K. , Vellidis K. , Vourliotis E. , Bakas G. , Kousouris K. , Papakrivopoulos I. , Tsipolitis G. , Zacharopoulou A. , Evangelou I. , Foudas C. , Gianneios P. , Katsoulis P. , Kokkas P. , Mallios S. , Manitara K. , Manthos N. , Papadopoulos I. , Strologas J. , Bartók M. , Chudasama R. , Csanad M. , Gadallah M. M. A. , Lökös S. , Major P. , Mandal K. , Mehta A. , Pasztor G. , Surányi O. , Veres G. I. , Bencze G. , Hajdu C. , Horvath D. , Sikler F. , Veszpremi V. , Vesztergombi G. , Czellar S. , Karancsi J. , Molnar J. , Szillasi Z. , Teyssier D. , Raics P. , Trocsanyi Z. L. , Ujvari B. , Csorgo T. , Nemes F. , Novak T. , Choudhury S. , Komaragiri J. R. , Kumar D. , Panwar L. , Tiwari P. C. , Bahinipati S. , Dash D. , Kar C. , Mal P. , Mishra T. , Bindhu V. K. Muraleedharan Nair , Nayak A. , Sahoo D. K. , Sur N. , Swain S. K. , Bansal S. , Beri S. B. , Bhatnagar V. , Chauhan S. , Dhingra N. , Gupta R. , Kaur A. , Kaur S. , Kumari P. , Meena M. , Sandeep K. , Sharma S. , Singh J. B. , Virdi A. K. , Ahmed A. , Bhardwaj A. , Choudhary B. C. , Garg R. B. , Gola M. , Keshri S. , Kumar A. , Naimuddin M. , Priyanka P. , Ranjan K. , Shah A. , Bharti M. , Bhattacharya R. , Bhattacharya S. , Bhowmik D. , Dutta S. , Ghosh S. , Gomber B. , Maity M. , Nandan S. , Palit P. , Purohit A. , Rout P. K. , Saha G. , Sarkar S. , Sharan M. , Singh B. , Thakur S. , Behera P. K. , Behera S. C. , Kalbhor P. , Muhammad A. , Pradhan R. , Pujahari P. R. , Sharma A. , Sikdar A. K. , Dutta D. , Kumar V. , Naskar K. , Netrakanti P. K. , Pant L. M. , Shukla P. , Aziz T. , Bhat M. A. , Dugad S. , Verma R. Kumar , Mohanty G. B. , Sarkar U. , Banerjee S. , Bhattacharya S. , Chatterjee S. , Guchait M. , Karmakar S. , Kumar S. , Majumder G. , Mazumdar K. , Mukherjee S. , Roy D. , Dube S. , Kansal B. , Pandey S. , Rane A. , Rastogi A. , Sharma S. , Bakhshiansohi H. , Chenarani S. , Etesami S. M. , Khakzad M. , Najafabadi M. Mohammadi , Felcini M. , Grunewald M. , Abbrescia M. , Aly R. , Aruta C. , Colaleo A. , Creanza D. , De Filippis N. , De Palma M. , Florio A. Di , Pilato A. Di , Elmetenawee W. , Fiore L. , Gelmi A. , Gul M. , Iaselli G. , Ince M. , Lezki S. , Maggi G. , Maggi M. , Margjeka I. , Mastrapasqua V. , Merlin J. A. , My S. , Nuzzo S. , Pompili A. , Pugliese G. , Ranieri A. , Selvaggi G. , Silvestris L. , Simone F. M. , Venditti R. , Verwilligen P. , Abbiendi G. , Battilana C. , Bonacorsi D. , Borgonovi L. , Braibant-Giacomelli S. , Campanini R. , Capiluppi P. , Castro A. , Cavallo F. R. , Cuffiani M. , Dallavalle G. M. , Diotalevi T. , Fabbri F. , Fanfani A. , Fontanesi E. , Giacomelli P. , Giommi L. , Grandi C. , Guiducci L. , Iemmi F. , Meo S. Lo , Marcellini S. , Masetti G. , Navarria F. L. , Perrotta A. , Primavera F. , Rossi A. M. , Rovelli T. , Siroli G. P. , Tosi N. , Albergo S. , Costa S. , Mattia A. Di , Potenza R. , Tricomi A. , Tuve C. , Barbagli G. , Cassese A. , Ceccarelli R. , Ciulli V. , Civinini C. , D’Alessandro R. , Fiori F. , Focardi E. , Latino G. , Lenzi P. , Lizzo M. , Meschini M. , Paoletti S. , Seidita R. , Sguazzoni G. , Viliani L. , Benussi L. , Bianco S. , Piccolo D. , Bozzo M. , Ferro F. , Mulargia R. , Robutti E. , Tosi S. , Benaglia A. , Beschi A. , Brivio F. , Cetorelli F. , Ciriolo V. , De Guio F. , Dinardo M. E. , Dini P. , Gennai S. , Ghezzi A. , Govoni P. , Guzzi L. , Malberti M. , Malvezzi S. , Menasce D. , Monti F. , Moroni L. , Paganoni M. , Pedrini D. , Ragazzi S. , de Fatis T. Tabarelli , Valsecchi D. , Zuolo D. , Buontempo S. , Cavallo N. , De Iorio A. , Fabozzi F. , Fienga F. , Iorio A. O. M. , Lista L. , Meola S. , Paolucci P. , Rossi B. , Sciacca C. , Voevodina E. , Azzi P. , Bacchetta N. , Bisello D. , Boletti A. , Bragagnolo A. , Carlin R. , Checchia P. , De Castro Manzano P. , Dorigo T. , Gasparini F. , Gasparini U. , Hoh S. Y. , Layer L. , Margoni M. , Meneguzzo A. T. , Presilla M. , Ronchese P. , Rossin R. , Simonetto F. , Strong G. , Tiko A. , Tosi M. , YARAR H. , Zanetti M. , Zotto P. , Zucchetta A. , Zumerle G. , Aime‘ C. , Braghieri A. , Calzaferri S. , Fiorina D. , Montagna P. , Ratti S. P. , Re V. , Ressegotti M. , Riccardi C. , Salvini P. , Vai I. , Vitulo P. , Biasini M. , Bilei G. M. , Ciangottini D. , Fanò L. , Lariccia P. , Mantovani G. , Mariani V. , Menichelli M. , Moscatelli F. , Piccinelli A. , Rossi A. , Santocchia A. , Spiga D. , Tedeschi T. , Androsov K. , Azzurri P. , Bagliesi G. , Bertacchi V. , Bianchini L. , Boccali T. , Castaldi R. , Ciocci M. A. , Dell’Orso R. , Domenico M. R. Di , Donato S. , Giannini L. , Giassi A. , Grippo M. T. , Ligabue F. , Manca E. , Mandorli G. , Messineo A. , Palla F. , Ramirez-Sanchez G. , Rizzi A. , Rolandi G. , Chowdhury S. Roy , Scribano A. , Shafiei N. , Spagnolo P. , Tenchini R. , Tonelli G. , Turini N. , Venturi A. , Verdini P. G. , Cavallari F. , Cipriani M. , Re D. Del , Marco E. Di , Diemoz M. , Longo E. , Meridiani P. , Organtini G. , Pandolfi F. , Paramatti R. , Quaranta C. , Rahatlou S. , Rovelli C. , Santanastasio F. , Soffi L. , Tramontano R. , Amapane N. , Arcidiacono R. , Argiro S. , Arneodo M. , Bartosik N. , Bellan R. , Bellora A. , Biino C. , Cappati A. , Cartiglia N. , Cometti S. , Costa M. , Covarelli R. , Demaria N. , Kiani B. , Legger F. , Mariotti C. , Maselli S. , Migliore E. , Monaco V. , Monteil E. , Monteno M. , Obertino M. M. , Ortona G. , Pacher L. , Pastrone N. , Pelliccioni M. , Angioni G. L. Pinna , Ruspa M. , Salvatico R. , Siviero F. , Sola V. , Solano A. , Soldi D. , Staiano A. , Trocino D. , Belforte S. , Candelise V. , Casarsa M. , Cossutti F. , Da Rold A. , Ricca G. Della , Vazzoler F. , Dogra S. , Huh C. , Kim B. , Kim D. H. , Kim G. N. , Lee J. , Lee S. W. , Moon C. S. , Oh Y. D. , Pak S. I. , Radburn-Smith B. C. , Sekmen S. , Yang Y. C. , Kim H. , Moon D. H. , Francois B. , Kim T. J. , Park J. , Cho S. , Choi S. , Go Y. , Ha S. , Hong B. , Lee K. , Lee K. S. , Lim J. , Park J. , Park S. K. , Yoo J. , Goh J. , Gurtu A. , Kim H. S. , Kim Y. , Almond J. , Bhyun J. H. , Choi J. , Jeon S. , Kim J. , Kim J. S. , Ko S. , Kwon H. , Lee H. , Lee K. , Lee S. , Nam K. , Oh B. H. , Oh M. , Oh S. B. , Seo H. , Yang U. K. , Yoon I. , Jeon D. , Kim J. H. , Ko B. , Lee J. S. H. , Park I. C. , Roh Y. , Song D. , Watson I. J. , Yoo H. D. , Choi Y. , Hwang C. , Jeong Y. , Lee H. , Lee Y. , Yu I. , Veckalns V. , Juodagalvis A. , Rinkevicius A. , Tamulaitis G. , Abdullah W. A. T. Wan , Yusli M. N. , Zolkapli Z. , Benitez J. F. , Hernandez A. Castaneda , Quijada J. A. Murillo , Palomo L. Valencia , Ayala G. , Castilla-Valdez H. , De La Cruz-Burelo E. , La Cruz I. Heredia-De , Lopez-Fernandez R. , Herrera C. A. Mondragon , Navarro D. A. Perez , Sanchez-Hernandez A. , Moreno S. Carrillo , Barrera C. Oropeza , Ramirez-Garcia M. , Valencia F. Vazquez , Eysermans J. , Pedraza I. , Ibarguen H. A. Salazar , Estrada C. Uribe , Pineda A. Morelos , Mijuskovic J. , Raicevic N. , Krofcheck D. , Bheesette S. , Butler P. H. , Ahmad A. , Asghar M. I. , Awan M. I. M. , Hoorani H. R. , Khan W. A. , Shah M. A. , Shoaib M. , Waqas M. , Avati V. , Grzanka L. , Malawski M. , Bialkowska H. , Bluj M. , Boimska B. , Frueboes T. , Górski M. , Kazana M. , Szleper M. , Traczyk P. , Zalewski P. , Bunkowski K. , Byszuk A. , Doroba K. , Kalinowski A. , Konecki M. , Krolikowski J. , Olszewski M. , Walczak M. , Araujo M. , Bargassa P. , Bastos D. , Faccioli P. , Gallinaro M. , Hollar J. , Leonardo N. , Niknejad T. , Seixas J. , Shchelina K. , Toldaiev O. , Varela J. , Afanasiev S. , Bunin P. , Gavrilenko M. , Golutvin I. , Gorbunov I. , Kamenev A. , Karjavine V. , Lanev A. , Malakhov A. , Matveev V. , Moisenz P. , Palichik V. , Perelygin V. , Savina M. , Seitova D. , Shalaev V. , Shmatov S. , Shulha S. , Smirnov V. , Teryaev O. , Voytishin N. , Zarubin A. , Zhizhin I. , Gavrilov G. , Golovtcov V. , Ivanov Y. , Kim V. , Kuznetsova E. , Murzin V. , Oreshkin V. , Smirnov I. , Sosnov D. , Sulimov V. , Uvarov L. , Volkov S. , Vorobyev A. , Andreev Yu. , Dermenev A. , Gninenko S. , Golubev N. , Karneyeu A. , Kirsanov M. , Krasnikov N. , Pashenkov A. , Pivovarov G. , Tlisov D. , Toropin A. , Epshteyn V. , Gavrilov V. , Lychkovskaya N. , Nikitenko A. , Popov V. , Safronov G. , Spiridonov A. , Stepennov A. , Toms M. , Vlasov E. , Zhokin A. , Aushev T. , Chistov R. , Danilov M. , Parygin P. , Philippov D. , Polikarpov S. , Andreev V. , Azarkin M. , Dremin I. , Kirakosyan M. , Terkulov A. , Belyaev A. , Boos E. , Bunichev V. , Dubinin M. , Dudko L. , Ershov A. , Gribushin A. , Klyukhin V. , Kodolova O. , Lokhtin I. , Obraztsov S. , Perfilov M. , Savrin V. , Blinov V. , Dimova T. , Kardapoltsev L. , Ovtin I. , Skovpen Y. , Azhgirey I. , Bayshev I. , Kachanov V. , Kalinin A. , Konstantinov D. , Petrov V. , Ryutin R. , Sobol A. , Troshin S. , Tyurin N. , Uzunian A. , Volkov A. , Babaev A. , Iuzhakov A. , Okhotnikov V. , Sukhikh L. , Borchsh V. , Ivanchenko V. , Tcherniaev E. , Adzic P. , Cirkovic P. , Dordevic M. , Milenovic P. , Milosevic J. , Aguilar-Benitez M. , Maestre J. Alcaraz , Fernández A. Álvarez , Bachiller I. , Luna M. Barrio , Bedoya Cristina F. , Cifuentes J. A. Brochero , Montoya C. A. Carrillo , Cepeda M. , Cerrada M. , Colino N. , De La Cruz B. , Peris A. Delgado , Ramos J. P. Fernández , Flix J. , Fouz M. C. , Alonso A. García , Lopez O. Gonzalez , Lopez S. Goy , Hernandez J. M. , Josa M. I. , Holgado J. León , Moran D. , Tobar Á. Navarro , Yzquierdo A. Pérez-Calero , Pelayo J. Puerta , Redondo I. , Romero L. , Navas S. Sánchez , Soares M. S. , Triossi A. , Gómez L. Urda , Willmott C. , Albajar C. , de Trocóniz J. F. , Reyes-Almanza R. , Gonzalez B. Alvarez , Cuevas J. , Erice C. , Menendez J. Fernandez , Folgueras S. , Caballero I. Gonzalez , Cortezon E. Palencia , Álvarez C. Ramón , Sau J. Ripoll , Bouza V. Rodríguez , Cruz S. Sanchez , Trapote A. , Cabrillo I. J. , Calderon A. , Quero B. Chazin , Campderros J. Duarte , Fernandez M. , Manteca P. J. Fernández , Gomez G. , Rivero C. Martinez , Arbol P. Martinez Ruiz del , Matorras F. , Gomez J. Piedra , Prieels C. , Ricci-Tam F. , Rodrigo T. , Ruiz-Jimeno A. , Scodellaro L. , Vila I. , Garcia J. M. Vizan , Jayananda M. K. , Kailasapathy B. , Sonnadara D. U. J. , Wickramarathna DDC , Dharmaratna W. G. D. , Liyanage K. , Perera N. , Wickramage N. , Aarrestad T. K. , Abbaneo D. , Akgun B. , Auffray E. , Auzinger G. , Baechler J. , Baillon P. , Ball A. H. , Barney D. , Bendavid J. , Beni N. , Bianco M. , Bocci A. , Bortignon P. , Bossini E. , Brondolin E. , Camporesi T. , Cerminara G. , Cristella L. , d’Enterria D. , Dabrowski A. , Daci N. , Daponte V. , David A. , De Roeck A. , Deile M. , Maria R. Di , Dobson M. , Dünser M. , Dupont N. , Elliott-Peisert A. , Emriskova N. , Fallavollita F. , Fasanella D. , Fiorendi S. , Florent A. , Franzoni G. , Fulcher J. , Funk W. , Giani S. , Gigi D. , Gill K. , Glege F. , Gouskos L. , Guilbaud M. , Gulhan D. , Haranko M. , Hegeman J. , Iiyama Y. , Innocente V. , James T. , Janot P. , Kaspar J. , Kieseler J. , Komm M. , Kratochwil N. , Lange C. , Lecoq P. , Long K. , Lourenço C. , Malgeri L. , Mannelli M. , Massironi A. , Meijers F. , Mersi S. , Meschi E. , Moortgat F. , Mulders M. , Ngadiuba J. , Niedziela J. , Orfanelli S. , Orsini L. , Pantaleo F. , Pape L. , Perez E. , Peruzzi M. , Petrilli A. , Petrucciani G. , Pfeiffer A. , Pierini M. , Rabady D. , Racz A. , Rieger M. , Rovere M. , Sakulin H. , Salfeld-Nebgen J. , Scarfi S. , Schäfer C. , Schwick C. , Selvaggi M. , Sharma A. , Silva P. , Snoeys W. , Sphicas P. , Steggemann J. , Summers S. , Tavolaro V. R. , Treille D. , Tsirou A. , Onsem G. P. Van , Vartak A. , Verzetti M. , Wozniak K. A. , Zeuner W. D. , Caminada L. , Erdmann W. , Horisberger R. , Ingram Q. , Kaestli H. C. , Kotlinski D. , Langenegger U. , Rohe T. , Backhaus M. , Berger P. , Calandri A. , Chernyavskaya N. , De Cosa A. , Dissertori G. , Dittmar M. , Donegà M. , Dorfer C. , Gadek T. , Espinosa T. A. Gómez , Grab C. , Hits D. , Lustermann W. , Lyon A.-M. , Manzoni R. A. , Meinhard M. T. , Micheli F. , Nessi-Tedaldi F. , Pauss F. , Perovic V. , Perrin G. , Perrozzi L. , Pigazzini S. , Ratti M. G. , Reichmann M. , Reissel C. , Reitenspiess T. , Ristic B. , Ruini D. , Becerra D. A. Sanz , Schönenberger M. , Stampf V. , Olsson M. L. Vesterbacka , Wallny R. , Zhu D. H. , Amsler C. , Botta C. , Brzhechko D. , Canelli M. F. , Burgo R. Del , Heikkilä J. K. , Huwiler M. , Jofrehei A. , Kilminster B. , Leontsinis S. , Macchiolo A. , Meiring P. , Mikuni V. M. , Molinatti U. , Neutelings I. , Rauco G. , Reimers A. , Robmann P. , Schweiger K. , Takahashi Y. , Wertz S. , Adloff C. , Kuo C. M. , Lin W. , Roy A. , Sarkar T. , Yu S. S. , Ceard L. , Chang P. , Chao Y. , Chen K. F. , Chen P. H. , Hou W.-S. , Li Y. y. , Lu R.-S. , Paganis E. , Psallidas A. , Steen A. , Yazgan E. , Asavapibhop B. , Asawatangtrakuldee C. , Srimanobhas N. , Boran F. , Damarseckin S. , Demiroglu Z. S. , Dolek F. , Dozen C. , Dumanoglu I. , Eskut E. , Gokbulut G. , Guler Y. , Guler E. Gurpinar , Hos I. , Isik C. , Kangal E. E. , Kara O. , Topaksu A. Kayis , Kiminsu U. , Onengut G. , Ozdemir K. , Polatoz A. , Simsek A. E. , Tali B. , Tok U. G. , Turkcapar S. , Zorbakir I. S. , Zorbilmez C. , Isildak B. , Karapinar G. , Ocalan K. , Yalvac M. , Atakisi I. O. , Gülmez E. , Kaya M. , Kaya O. , Özçelik Ö. , Tekten S. , Yetkin E. A. , Cakir A. , Cankocak K. , Komurcu Y. , Sen S. , Sen F. Aydogmus , Cerci S. , Kaynak B. , Ozkorucuklu S. , Cerci D. Sunar , Grynyov B. , Levchuk L. , Bhal E. , Bologna S. , Brooke J. J. , Clement E. , Cussans D. , Flacher H. , Goldstein J. , Heath G. P. , Heath H. F. , Kreczko L. , Krikler B. , Paramesvaran S. , Sakuma T. , Nasr-Storey S. Seif El , Smith V. J. , Taylor J. , Titterton A. , Bell K. W. , Belyaev A. , Brew C. , Brown R. M. , Cockerill D. J. A. , Ellis K. V. , Harder K. , Harper S. , Linacre J. , Manolopoulos K. , Newbold D. M. , Olaiya E. , Petyt D. , Reis T. , Schuh T. , Shepherd-Themistocleous C. H. , Thea A. , Tomalin I. R. , Williams T. , Bainbridge R. , Bloch P. , Bonomally S. , Borg J. , Breeze S. , Buchmuller O. , Bundock A. , Cepaitis V. , Chahal G. S. , Colling D. , Dauncey P. , Davies G. , Negra M. Della , Fedi G. , Hall G. , Iles G. , Langford J. , Lyons L. , Magnan A.-M. , Malik S. , Martelli A. , Milosevic V. , Nash J. , Palladino V. , Pesaresi M. , Raymond D. M. , Richards A. , Rose A. , Scott E. , Seez C. , Shtipliyski A. , Stoye M. , Tapper A. , Uchida K. , Virdee T. , Wardle N. , Webb S. N. , Winterbottom D. , Zecchinelli A. G. , Cole J. E. , Hobson P. R. , Khan A. , Kyberd P. , Mackay C. K. , Reid I. D. , Teodorescu L. , Zahid S. , Brinkerhoff A. , Call K. , Caraway B. , Dittmann J. , Hatakeyama K. , Kanuganti A. R. , Madrid C. , McMaster B. , Pastika N. , Sawant S. , Smith C. , Wilson J. , Bartek R. , Dominguez A. , Uniyal R. , Hernandez A. M. Vargas , Buccilli A. , Charaf O. , Cooper S. I. , Gleyzer S. V. , Henderson C. , Rumerio P. , West C. , Akpinar A. , Albert A. , Arcaro D. , Cosby C. , Demiragli Z. , Gastler D. , Rohlf J. , Salyer K. , Sperka D. , Spitzbart D. , Suarez I. , Yuan S. , Zou D. , Benelli G. , Burkle B. , Coubez X. , Cutts D. , Duh Y. t. , Hadley M. , Heintz U. , Hogan J. M. , Kwok K. H. M. , Laird E. , Landsberg G. , Lau K. T. , Lee J. , Narain M. , Sagir S. , Syarif R. , Usai E. , Wong W. Y. , Yu D. , Zhang W. , Band R. , Brainerd C. , Breedon R. , De La Barca Sanchez M. Calderon , Chertok M. , Conway J. , Conway R. , Cox P. T. , Erbacher R. , Flores C. , Funk G. , Jensen F. , Ko W. , Kukral O. , Lander R. , Mulhearn M. , Pellett D. , Pilot J. , Shi M. , Taylor D. , Tos K. , Tripathi M. , Yao Y. , Zhang F. , Bachtis M. , Cousins R. , Dasgupta A. , Hamilton D. , Hauser J. , Ignatenko M. , Lam T. , Mccoll N. , Nash W. A. , Regnard S. , Saltzberg D. , Schnaible C. , Stone B. , Valuev V. , Burt K. , Chen Y. , Clare R. , Gary J. W. , Shirazi S. M. A. Ghiasi , Hanson G. , Karapostoli G. , Long O. R. , Manganelli N. , Negrete M. Olmedo , Paneva M. I. , Si W. , Wimpenny S. , Zhang Y. , Branson J. G. , Chang P. , Cittolin S. , Cooperstein S. , Deelen N. , Duarte J. , Gerosa R. , Gilbert D. , Krutelyov V. , Letts J. , Masciovecchio M. , May S. , Padhi S. , Pieri M. , Sharma V. , Tadel M. , Würthwein F. , Yagil A. , Amin N. , Campagnari C. , Citron M. , Dorsett A. , Dutta V. , Incandela J. , Marsh B. , Mei H. , Ovcharova A. , Qu H. , Quinnan M. , Richman J. , Sarica U. , Stuart D. , Wang S. , Anderson D. , Bornheim A. , Cerri O. , Dutta I. , Lawhorn J. M. , Lu N. , Mao J. , Newman H. B. , Nguyen T. Q. , Pata J. , Spiropulu M. , Vlimant J. R. , Xie S. , Zhang Z. , Zhu R. Y. , Alison J. , Andrews M. B. , Ferguson T. , Mudholkar T. , Paulini M. , Sun M. , Vorobiev I. , Cumalat J. P. , Ford W. T. , MacDonald E. , Mulholland T. , Patel R. , Perloff A. , Stenson K. , Ulmer K. A. , Wagner S. R. , Alexander J. , Cheng Y. , Chu J. , Cranshaw D. J. , Datta A. , Frankenthal A. , Mcdermott K. , Monroy J. , Patterson J. R. , Quach D. , Ryd A. , Sun W. , Tan S. M. , Tao Z. , Thom J. , Wittich P. , Zientek M. , Abdullin S. , Albrow M. , Alyari M. , Apollinari G. , Apresyan A. , Apyan A. , Banerjee S. , Bauerdick L. A. T. , Beretvas A. , Berry D. , Berryhill J. , Bhat P. C. , Burkett K. , Butler J. N. , Canepa A. , Cerati G. B. , Cheung H. W. K. , Chlebana F. , Cremonesi M. , Elvira V. D. , Freeman J. , Gecse Z. , Gottschalk E. , Gray L. , Green D. , Grünendahl S. , Gutsche O. , Harris R. M. , Hasegawa S. , Heller R. , Herwig T. C. , Hirschauer J. , Jayatilaka B. , Jindariani S. , Johnson M. , Joshi U. , Klabbers P. , Klijnsma T. , Klima B. , Kortelainen M. J. , Lammel S. , Lincoln D. , Lipton R. , Liu M. , Liu T. , Lykken J. , Maeshima K. , Mason D. , McBride P. , Merkel P. , Mrenna S. , Nahn S. , O’Dell V. , Papadimitriou V. , Pedro K. , Pena C. , Prokofyev O. , Ravera F. , Hall A. Reinsvold , Ristori L. , Schneider B. , Sexton-Kennedy E. , Smith N. , Soha A. , Spalding W. J. , Spiegel L. , Stoynev S. , Strait J. , Taylor L. , Tkaczyk S. , Tran N. V. , Uplegger L. , Vaandering E. W. , Weber H. A. , Woodard A. , Acosta D. , Avery P. , Bourilkov D. , Cadamuro L. , Cherepanov V. , Errico F. , Field R. D. , Guerrero D. , Joshi B. M. , Kim M. , Konigsberg J. , Korytov A. , Lo K. H. , Matchev K. , Menendez N. , Mitselmakher G. , Rosenzweig D. , Shi K. , Wang J. , Wang S. , Zuo X. , Adams T. , Askew A. , Diaz D. , Habibullah R. , Hagopian S. , Hagopian V. , Johnson K. F. , Khurana R. , Kolberg T. , Martinez G. , Prosper H. , Schiber C. , Yohay R. , Zhang J. , Baarmand M. M. , Butalla S. , Elkafrawy T. , Hohlmann M. , Noonan D. , Rahmani M. , Saunders M. , Yumiceva F. , Adams M. R. , Apanasevich L. , Gonzalez H. Becerril , Cavanaugh R. , Chen X. , Dittmer S. , Evdokimov O. , Gerber C. E. , Hangal D. A. , Hofman D. J. , Mills C. , Oh G. , Roy T. , Tonjes M. B. , Varelas N. , Viinikainen J. , Wang X. , Wu Z. , Alhusseini M. , Dilsiz K. , Durgut S. , Gandrajula R. P. , Haytmyradov M. , Khristenko V. , Köseyan O. K. , Merlo J.-P. , Mestvirishvili A. , Moeller A. , Nachtman J. , Ogul H. , Onel Y. , Ozok F. , Penzo A. , Snyder C. , Tiras E. , Wetzel J. , Yi K. , Amram O. , Blumenfeld B. , Corcodilos L. , Eminizer M. , Gritsan A. V. , Kyriacou S. , Maksimovic P. , Mantilla C. , Roskes J. , Swartz M. , Vámi T.Á. , Barrera C. Baldenegro , Baringer P. , Bean A. , Bylinkin A. , Isidori T. , Khalil S. , King J. , Krintiras G. , Kropivnitskaya A. , Lindsey C. , Minafra N. , Murray M. , Rogan C. , Royon C. , Sanders S. , Schmitz E. , Takaki J. D. Tapia , Wang Q. , Williams J. , Wilson G. , Duric S. , Ivanov A. , Kaadze K. , Kim D. , Maravin Y. , Mitchell T. , Modak A. , Mohammadi A. , Rebassoo F. , Wright D. , Adams E. , Baden A. , Baron O. , Belloni A. , Eno S. C. , Feng Y. , Hadley N. J. , Jabeen S. , Jeng G. Y. , Kellogg R. G. , Koeth T. , Mignerey A. C. , Nabili S. , Seidel M. , Skuja A. , Tonwar S. C. , Wang L. , Wong K. , Abercrombie D. , Allen B. , Bi R. , Brandt S. , Busza W. , Cali I. A. , Chen Y. , D’Alfonso M. , Ceballos G. Gomez , Goncharov M. , Harris P. , Hsu D. , Hu M. , Klute M. , Kovalskyi D. , Krupa J. , Lee Y.-J. , Luckey P. D. , Maier B. , Marini A. C. , Mcginn C. , Mironov C. , Narayanan S. , Niu X. , Paus C. , Rankin D. , Roland C. , Roland G. , Shi Z. , Stephans G. S. F. , Sumorok K. , Tatar K. , Velicanu D. , Wang J. , Wang T. W. , Wang Z. , Wyslouch B. , Chatterjee R. M. , Evans A. , Guts S. , Hansen P. , Hiltbrand J. , Jain Sh. , Krohn M. , Kubota Y. , Lesko Z. , Mans J. , Revering M. , Rusack R. , Saradhy R. , Schroeder N. , Strobbe N. , Wadud M. A. , Acosta J. G. , Oliveros S. , Bloom K. , Chauhan S. , Claes D. R. , Fangmeier C. , Finco L. , Golf F. , Fernández J. R. González , Kravchenko I. , Siado J. E. , Snow G. R. , Stieger B. , Tabb W. , Yan F. , Agarwal G. , Bandyopadhyay H. , Harrington C. , Hay L. , Iashvili I. , Kharchilava A. , McLean C. , Nguyen D. , Pekkanen J. , Rappoccio S. , Roozbahani B. , Alverson G. , Barberis E. , Freer C. , Haddad Y. , Hortiangtham A. , Li J. , Madigan G. , Marzocchi B. , Morse D. M. , Nguyen V. , Orimoto T. , Parker A. , Skinnari L. , Tishelman-Charny A. , Wamorkar T. , Wang B. , Wisecarver A. , Wood D. , Bhattacharya S. , Bueghly J. , Chen Z. , Gilbert A. , Gunter T. , Hahn K. A. , Odell N. , Schmitt M. H. , Sung K. , Velasco M. , Bucci R. , Dev N. , Goldouzian R. , Hildreth M. , Anampa K. Hurtado , Jessop C. , Karmgard D. J. , Lannon K. , Loukas N. , Marinelli N. , Mcalister I. , Meng F. , Mohrman K. , Musienko Y. , Ruchti R. , Siddireddy P. , Taroni S. , Wayne M. , Wightman A. , Wolf M. , Zygala L. , Alimena J. , Bylsma B. , Cardwell B. , Durkin L. S. , Francis B. , Hill C. , Lefeld A. , Winer B. L. , Yates B. R. , Das P. , Dezoort G. , Elmer P. , Greenberg B. , Haubrich N. , Higginbotham S. , Kalogeropoulos A. , Kopp G. , Kwan S. , Lange D. , Lucchini M. T. , Luo J. , Marlow D. , Mei K. , Ojalvo I. , Olsen J. , Palmer C. , Piroué P. , Stickland D. , Tully C. , Malik S. , Norberg S. , Barnes V. E. , Chawla R. , Das S. , Gutay L. , Jones M. , Jung A. W. , Mahakud B. , Negro G. , Neumeister N. , Peng C. C. , Piperov S. , Qiu H. , Schulte J. F. , Stojanovic M. , Trevisani N. , Wang F. , Xiao R. , Xie W. , Cheng T. , Dolen J. , Parashar N. , Baty A. , Dildick S. , Ecklund K. M. , Freed S. , Geurts F. J. M. , Kilpatrick M. , Kumar A. , Li W. , Padley B. P. , Redjimi R. , Roberts J. , Rorie J. , Shi W. , Leiton A. G. Stahl , Bodek A. , de Barbaro P. , Demina R. , Dulemba J. L. , Fallon C. , Ferbel T. , Galanti M. , Garcia-Bellido A. , Hindrichs O. , Khukhunaishvili A. , Ranken E. , Taus R. , Chiarito B. , Chou J. P. , Gandrakota A. , Gershtein Y. , Halkiadakis E. , Hart A. , Heindl M. , Hughes E. , Kaplan S. , Karacheban O. , Laflotte I. , Lath A. , Montalvo R. , Nash K. , Osherson M. , Salur S. , Schnetzer S. , Somalwar S. , Stone R. , Thayil S. A. , Thomas S. , Wang H. , Acharya H. , Delannoy A. G. , Spanier S. , Bouhali O. , Dalchenko M. , Delgado A. , Eusebi R. , Gilmore J. , Huang T. , Kamon T. , Kim H. , Luo S. , Malhotra S. , Mueller R. , Overton D. , Perniè L. , Rathjens D. , Safonov A. , Sturdy J. , Akchurin N. , Damgov J. , Hegde V. , Kunori S. , Lamichhane K. , Lee S. W. , Mengke T. , Muthumuni S. , Peltola T. , Undleeb S. , Volobouev I. , Wang Z. , Whitbeck A. , Appelt E. , Greene S. , Gurrola A. , Janjam R. , Johns W. , Maguire C. , Melo A. , Ni H. , Padeken K. , Romeo F. , Sheldon P. , Tuo S. , Velkovska J. , Verweij M. , Arenton M. W. , Cox B. , Cummings G. , Hakala J. , Hirosky R. , Joyce M. , Ledovskoy A. , Li A. , Neu C. , Tannenwald B. , Wang Y. , Wolfe E. , Xia F. , Karchin P. E. , Poudyal N. , Thapa P. , Black K. , Bose T. , Buchanan J. , Caillol C. , Dasu S. , De Bruyn I. , Everaerts P. , Galloni C. , He H. , Herndon M. , Hervé A. , Hussain U. , Lanaro A. , Loeliger A. , Loveless R. , Sreekala J. Madhusudanan , Mallampalli A. , Pinna D. , Ruggles T. , Savin A. , Shang V. , Sharma V. , Smith W. H. , Teague D. , Trembath-reichert S. , Vetens W. 
Published: January 2021

A search for dark matter particles is performed using events with a Z boson candidate and large missing transverse momentum. The analysis is based on proton–proton collision data at a center-of-mass energy of 13$$\,\text {Te}\text {V}$$

Te

, collected by the CMS experiment at the LHC in 2016–2018, corresponding to an integrated luminosity of 137$$\,\text {fb}^{-1}$$

fb

-
1

. The search uses the decay channels $${\mathrm{Z}} \rightarrow {\mathrm{e}} {\mathrm{e}} $$

Z
→
e
e

and $${\mathrm{Z}} \rightarrow {{\upmu }{}{}} {{\upmu }{}{}} $$

Z
→

μ

μ

. No significant excess of events is observed over the background expected from the standard model. Limits are set on dark matter particle production in the context of simplified models with vector, axial-vector, scalar, and pseudoscalar mediators, as well as on a two-Higgs-doublet model with an additional pseudoscalar mediator. In addition, limits are provided for spin-dependent and spin-independent scattering cross sections and are compared to those from direct-detection experiments. The results are also interpreted in the context of models of invisible Higgs boson decays, unparticles, and large extra dimensions.