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Title: Study of dijet events with large rapidity separation in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s} $$ = 2.76 TeV
A bstract The cross sections for inclusive and Mueller-Navelet dijet production are measured as a function of the rapidity separation between the jets in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s} $$ s = 2 . 76 TeV for jets with transverse momentum p T > 35 GeV and rapidity | y | < 4 . 7. Various dijet production cross section ratios are also measured. A veto on additional jets with p T > 20 GeV is introduced to improve the sensitivity to the effects of the Balitsky-Fadin-Kuraev-Lipatov (BFKL) evolution. The measurement is compared with the predictions of various Monte Carlo models based on leading-order and next-to-leading-order calculations including the Dokshitzer-Gribov-Lipatov-Altarelli-Parisi leading-logarithm (LL) parton shower as well as the LL BFKL resummation.  more » « less
Award ID(s):
2121686
PAR ID:
10374231
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2022
Issue:
3
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. Abstract Multijet events at large transverse momentum ( $$p_{\textrm{T}}$$ p T ) are measured at $$\sqrt{s}=13\,\text {TeV} $$ s = 13 TeV using data recorded with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of $$36.3{\,\text {fb}^{-1}} $$ 36.3 fb - 1 . The multiplicity of jets with $$p_{\textrm{T}} >50\,\text {GeV} $$ p T > 50 GeV that are produced in association with a high- $$p_{\textrm{T}}$$ p T dijet system is measured in various ranges of the $$p_{\textrm{T}}$$ p T of the jet with the highest transverse momentum and as a function of the azimuthal angle difference $$\varDelta \phi _{1,2}$$ Δ ϕ 1 , 2 between the two highest $$p_{\textrm{T}}$$ p T jets in the dijet system. The differential production cross sections are measured as a function of the transverse momenta of the four highest $$p_{\textrm{T}}$$ p T jets. The measurements are compared with leading and next-to-leading order matrix element calculations supplemented with simulations of parton shower, hadronization, and multiparton interactions. In addition, the measurements are compared with next-to-leading order matrix element calculations combined with transverse-momentum dependent parton densities and transverse-momentum dependent parton shower. 
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  2. A bstract A measurement of the inclusive jet production in proton-proton collisions at the LHC at $$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV is presented. The double-differential cross sections are measured as a function of the jet transverse momentum p T and the absolute jet rapidity |y| . The anti- k T clustering algorithm is used with distance parameter of 0.4 (0.7) in a phase space region with jet p T from 97 GeV up to 3.1 TeV and |y| < 2 . 0. Data collected with the CMS detector are used, corresponding to an integrated luminosity of 36.3 fb − 1 (33.5 fb − 1 ). The measurement is used in a comprehensive QCD analysis at next-to-next-to-leading order, which results in significant improvement in the accuracy of the parton distributions in the proton. Simultaneously, the value of the strong coupling constant at the Z boson mass is extracted as α S ( m Z ) = 0 . 1170 ± 0 . 0019. For the first time, these data are used in a standard model effective field theory analysis at next-to-leading order, where parton distributions and the QCD parameters are extracted simultaneously with imposed constraints on the Wilson coefficient c 1 of 4-quark contact interactions. 
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  3. A bstract The production cross-section of the χ c 1 (3872) state relative to the ψ (2 S ) meson is measured using proton-proton collision data collected with the LHCb experiment at centre-of-mass energies of $$ \sqrt{s} $$ s = 8 and 13 TeV, corresponding to integrated luminosities of 2.0 and 5.4 fb − 1 , respectively. The two mesons are reconstructed in the J/ψπ + π − final state. The ratios of the prompt and nonprompt χ c 1 (3872) to ψ (2 S ) production cross-sections are measured as a function of transverse momentum, p T , and rapidity, y , of the χ c 1 (3872) and ψ (2 S ) states, in the kinematic range 4 < p T < 20 GeV/ c and 2 . 0 < y < 4 . 5. The prompt ratio is found to increase with p T , independently of y . For the prompt component, the double ratio of the χ c 1 (3872) and ψ (2 S ) production cross-sections between 13 and 8 TeV is observed to be consistent with unity, independent of p T and centre-of-mass energy. 
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  4. A<sc>bstract</sc> A measurement is presented of the primary Lund jet plane (LJP) density in inclusive jet production in proton-proton collisions. The analysis uses 138 fb−1of data collected by the CMS experiment at$$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV. The LJP, a representation of the phase space of emissions inside jets, is constructed using iterative jet declustering. The transverse momentumkTand the splitting angle ∆Rof an emission relative to its emitter are measured at each step of the jet declustering process. The average density of emissions as function of ln(kT/GeV) and ln(R/∆R) is measured for jets with distance parametersR= 0.4 or 0.8, transverse momentumpT>700 GeV, and rapidity |y|<1.7. The jet substructure is measured using the charged-particle tracks of the jet. The measured distributions, unfolded to the level of stable charged particles, are compared with theoretical predictions from simulations and with perturbative quantum chromodynamics calculations. Due to the ability of the LJP to factorize physical effects, these measurements can be used to improve different aspects of the physics modeling in event generators. 
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  5. null (Ed.)
    Abstract Differential cross-section measurements are presented for the electroweak production of two jets in association with a Z boson. These measurements are sensitive to the vector-boson fusion production mechanism and provide a fundamental test of the gauge structure of the Standard Model. The analysis is performed using proton–proton collision data collected by ATLAS at $$\sqrt{s}=13\ \hbox {TeV}$$ s = 13 TeV and with an integrated luminosity of $$139\ \hbox {fb}^{-1}$$ 139 fb - 1 . The differential cross-sections are measured in the $$Z\rightarrow \ell ^+\ell ^-$$ Z → ℓ + ℓ - decay channel ( $$\ell =e,\mu $$ ℓ = e , μ ) as a function of four observables: the dijet invariant mass, the rapidity interval spanned by the two jets, the signed azimuthal angle between the two jets, and the transverse momentum of the dilepton pair. The data are corrected for the effects of detector inefficiency and resolution and are sufficiently precise to distinguish between different state-of-the-art theoretical predictions calculated using Powheg+Pythia8 , Herwig7+Vbfnlo and Sherpa  2.2. The differential cross-sections are used to search for anomalous weak-boson self-interactions using a dimension-six effective field theory. The measurement of the signed azimuthal angle between the two jets is found to be particularly sensitive to the interference between the Standard Model and dimension-six scattering amplitudes and provides a direct test of charge-conjugation and parity invariance in the weak-boson self-interactions. 
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