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Title: Measurements of inclusive and differential cross-sections of combined $$ t\overline{t}\gamma $$ and tWγ production in the eμ channel at 13 TeV with the ATLAS detector
A bstract Inclusive and differential cross-sections for the production of top quarks in association with a photon are measured with proton-proton collision data corresponding to an integrated luminosity of 139 fb − 1 . The data were collected by the ATLAS detector at the LHC during Run 2 between 2015 and 2018 at a centre-of-mass energy of 13 TeV. The measurements are performed in a fiducial volume defined at parton level. Events with exactly one photon, one electron and one muon of opposite sign, and at least two jets, of which at least one is b -tagged, are selected. The fiducial cross-section is measured to be $$ {39.6}_{-2.3}^{+2.7} $$ 39.6 − 2.3 + 2.7 fb. Differential cross-sections as functions of several observables are compared with state-of-the-art Monte Carlo simulations and next-to-leading-order theoretical calculations. These include cross-sections as functions of photon kinematic variables, angular variables related to the photon and the leptons, and angular separations between the two leptons in the event. All measurements are in agreement with the predictions from the Standard Model.  more » « less
Award ID(s):
1812377
PAR ID:
10227272
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2020
Issue:
9
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  3. null (Ed.)
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  4. A<sc>bstract</sc> This paper presents measurements of top-antitop quark pair ($$ t\overline{t} $$ t t ¯ ) production in association with additionalb-jets. The analysis utilises 140 fb−1of proton–proton collision data collected with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider at a centre-of-mass energy of 13 TeV. Fiducial cross-sections are extracted in a final state featuring one electron and one muon, with at least three or fourb-jets. Results are presented at the particle level for both integrated cross-sections and normalised differential cross-sections, as functions of global event properties, jet kinematics, andb-jet pair properties. Observable quantities characterisingb-jets originating from the top quark decay and additionalb-jets are also measured at the particle level, after correcting for detector effects. The measured integrated fiducial cross-sections are consistent with$$ t\overline{t}b\overline{b} $$ t t ¯ b b ¯ predictions from various next-to-leading-order matrix element calculations matched to a parton shower within the uncertainties of the predictions. State-of-the-art theoretical predictions are compared with the differential measurements; none of them simultaneously describes all observables. Differences between any two predictions are smaller than the measurement uncertainties for most observables. 
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