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Title: Measurement of the top quark Yukawa coupling from t t ¯ kinematic distributions in the lepton + jets final state in proton-proton collisions at s = 13 TeV

Journal Article · · Physical Review D
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Results are presented for an extraction of the top quark Yukawa coupling from top quark-antiquark ($$ t\bar{t} $$) kinematic distributions in the lepton plus jets final state in proton-proton collisions, based on data collected by the CMS experiment at the LHC at $$ \sqrt{s}$$ = 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 35.8 fb-1. Corrections from weak boson exchange, including Higgs bosons, between the top quarks can produce large distortions of differential distributions near the energy threshold of $$ t\bar{t} $$ production. Therefore, precise measurements of these distributions are sensitive to the Yukawa coupling. Top quark events are reconstructed with at least three jets in the final state, and a novel technique is introduced to reconstruct the $$ t\bar{t} $$ system for events with one missing jet. This technique enhances the experimental sensitivity in the low invariant mass region, M$$_{t\bar{t}} $$. The data yields in M$$_{t\bar{t}} $$, the rapidity difference |yt-yt|, and the number of reconstructed jets are compared with distributions representing different Yukawa couplings. These comparisons are used to measure the ratio of the top quark Yukawa coupling to its standard model predicted value to be 1.07$$_{-0.43}^{+0.34}$$ with an upper limit of 1.67 at the 95% confidence level.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States); Univ. of Colorado, Boulder, CO (United States); Brown Univ., Providence, RI (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; AC02-05CH11231; SC0010005; SC0010010
OSTI ID:
1570796
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1557463; OSTI ID: 1582340; OSTI ID: 1598764
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-19-419-CMS; arXiv:1907.01590; CMS-TOP-17-004; CERN-EP-2019-119; PRVDAQ; 072007
Journal Information:
Physical Review D, Journal Name: Physical Review D Vol. 100 Journal Issue: 7; ISSN 2470-0010
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 8 works
Citation information provided by
Web of Science

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