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Title: Search for resonant t t ¯ $$ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $$ production in proton-proton collisions at s = 13 $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV
Authors:
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Award ID(s):
1806573
Publication Date:
NSF-PAR ID:
10097703
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2019
Issue:
4
ISSN:
1029-8479
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. A bstract The top quark pair production cross section is measured in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 5.02 TeV. The data were collected in a special LHC low-energy and low-intensity run in 2017, and correspond to an integrated luminosity of 302 pb − 1 . The measurement is performed using events with one electron and one muon of opposite charge, and at least two jets. The measured cross section is 60 . 7 ± 5 . 0 (stat) ± 2 . 8 (syst) ± 1 . 1 (lumi) pb. A combination with the result in the single leptonmore »+ jets channel, based on data collected in 2015 at the same center-of-mass energy and corresponding to an integrated luminosity of 27.4 pb − 1 , is then performed. The resulting measured value is 63 . 0 ± 4 . 1 (stat) ± 3 . 0 (syst+lumi) pb, in agreement with the standard model prediction of $$ {66.8}_{-3.1}^{+2.9} $$ 66.8 − 3.1 + 2.9 pb.« less
  2. Abstract A search for heavy resonances decaying into a pair of Z bosons leading to $$\ell ^+\ell ^-\ell '^+\ell '^-$$ ℓ + ℓ - ℓ ′ + ℓ ′ - and $$\ell ^+\ell ^-\nu {{\bar{\nu }}}$$ ℓ + ℓ - ν ν ¯ final states, where $$\ell $$ ℓ stands for either an electron or a muon, is presented. The search uses proton–proton collision data at a centre-of-mass energy of 13 TeV collected from 2015 to 2018 that corresponds to the integrated luminosity of 139 $$\mathrm {fb}^{-1}$$ fb - 1 recorded by the ATLAS detector during Run 2 of the Largemore »Hadron Collider. Different mass ranges spanning 200 GeV to 2000 GeV for the hypothetical resonances are considered, depending on the final state and model. In the absence of a significant observed excess, the results are interpreted as upper limits on the production cross section of a spin-0 or spin-2 resonance. The upper limits for the spin-0 resonance are translated to exclusion contours in the context of Type-I and Type-II two-Higgs-doublet models, and the limits for the spin-2 resonance are used to constrain the Randall–Sundrum model with an extra dimension giving rise to spin-2 graviton excitations.« less
  3. Abstract 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 themore »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.« less
  4. A bstract A precision measurement of the Z boson production cross-section at $$ \sqrt{\mathrm{s}} $$ s = 13 TeV in the forward region is presented, using pp collision data collected by the LHCb detector, corresponding to an integrated luminosity of 5.1 fb − 1 . The production cross-section is measured using Z → μ + μ − events within the fiducial region defined as pseudorapidity 2 . 0 < η < 4 . 5 and transverse momentum p T > 20 GeV /c for both muons and dimuon invariant mass 60 < M μμ < 120 GeV /c 2 .more »The integrated cross-section is determined to be $$ \sigma \left(Z\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)=196.4\pm 0.2\pm 1.6\pm 3.9\ \mathrm{pb}, $$ σ Z → μ + μ − = 196.4 ± 0.2 ± 1.6 ± 3.9 pb , where the first uncertainty is statistical, the second is systematic, and the third is due to the luminosity determination. The measured results are in agreement with theoretical predictions within uncertainties.« less