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Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurements of $$ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $$ differential cross sections in proton-proton collisions at $$ \sqrt{\mathrm{s}}=13 $$ TeV using events containing two leptons

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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Measurements of differential top quark pair $$\mathrm{t\overline{t}}$$ cross sections using events produced in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV containing two oppositely charged leptons are presented. The data were recorded by the CMS experiment at the CERN LHC in 2016 and correspond to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{-1}$$. The differential cross sections are presented as functions of kinematic observables of the top quarks and their decay products, the $$\mathrm{t\overline{t}}$$ system, and the total number of jets in the event. The differential cross sections are defined both with particle-level objects in a fiducial phase space close to that of the detector acceptance and with parton-level top quarks in the full phase space. All results are compared with standard model predictions from Monte Carlo simulations with next-to-leading-order (NLO) accuracy in quantum chromodynamics (QCD) at matrix-element level interfaced to parton-shower simulations. Where possible, parton-level results are compared to calculations with beyond-NLO precision in QCD. Significant disagreement is observed between data and all predictions for several observables. As a result, the measurements are used to constrain the top quark chromomagnetic dipole moment in an effective field theory framework at NLO in QCD and to extract $$\mathrm{t\overline{t}}$$ and leptonic charge asymmetries.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The CMS collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1484181
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-18-638-CMS; arXiv:1811.06625; CMS-TOP-17-014; CERN-EP-2018-252; 1703993
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2019, Issue 2; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 9 works
Citation information provided by
Web of Science

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Measurement of the $${\mathrm {t}\overline{\mathrm {t}}}$$ t t ¯ production cross section, the top quark mass, and the strong coupling constant using dilepton events in pp collisions at $$\sqrt{s}=13\,\text {Te}\text {V} $$ s = 13 Te journal April 2019
Search for direct pair production of supersymmetric partners to the $${\uptau }_{}^{}$$τ lepton in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=13\,\text {TeV} $$s=13TeV journal March 2020
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