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Title: Measurement of the $${\mathrm {t}\overline{\mathrm {t}}}$$ production cross section, the top quark mass, and the strong coupling constant using dilepton events in pp collisions at $$\sqrt{s}=13\,\text {Te}\text {V} $$

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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A measurement of the top quark-antiquark pair production cross section $$σ_{t\bar t}$$ in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 Te is presented. The data correspond to an integrated luminosity of 35.9fb-1, recorded by the CMS experiment at the CERN LHC in 2016. Dilepton events ( e±μ, μ+μ-, e+e-) are selected and the cross section is measured from a likelihood fit. For a top quark mass parameter in the simulation of $$m_t^{MC}$$ = 172.5 Ge the fit yields a measured cross section $$σ_{t\bar t}$$=803±2(stat)±25(syst)±20(lumi)pb , in agreement with the expectation from the standard model calculation at next-to-next-to-leading order. A simultaneous fit of the cross section and the top quark mass parameter in the powheg simulation is performed. The measured value of $$m_t^{MC}$$ = 172.33±0.14(stat)$$_{-0.72}^{+0.66}$$(syst)Ge is in good agreement with previous measurements. The resulting cross section is used, together with the theoretical prediction, to determine the top quark mass and to extract a value of the strong coupling constant with different sets of parton distribution functions.

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)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; AC02-05CH11231
OSTI ID:
1493046
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1580811
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-19-029-CMS; arXiv:1812.10505; CMS-TOP-17-001; CERN-EP-2018-317; 1711626
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Vol. 79, Issue 5; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 45 works
Citation information provided by
Web of Science

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Measurement of the <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>¯</mml:mo></mml:mover></mml:math> production cross section in <mml:math altimg="si2.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>¯</mml:mo></mml:mover></mml:math> collisions at <mml:math altimg="si3.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msqrt><mml:mi>s</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.96</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext>TeV</mml:mtext></mml:math> using lepton+jets events with lifetime b-tagging journal October 2005
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NNLO corrections to top-pair production at hadron colliders: the all-fermionic scattering channels text January 2012
Parton distributions with LHC data text January 2012
Merging meets matching in MC@NLO text January 2012
NNLO corrections to top pair production at hadron colliders: the quark-gluon reaction text January 2012
The global electroweak fit at NNLO and prospects for the LHC and ILC text January 2014
Calibration of the Top-Quark Monte-Carlo Mass text January 2015
The CMS trigger system text January 2016
Performance of the CMS muon detector and muon reconstruction with proton-proton collisions at $\sqrt{s}=$ 13 TeV text January 2018
On the Cutoff Dependence of the Quark Mass Parameter in Angular Ordered Parton Showers text January 2018
Matching NLO QCD computations and parton shower simulations text January 2002
A New Method for Combining NLO QCD with Shower Monte Carlo Algorithms text January 2004
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector text January 2017
Determination of the top-quark pole mass and strong coupling constant from the ttbar production cross section in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV text January 2014
Measurement of differential cross sections for top quark pair production using the lepton+jets final state in proton-proton collisions at 13 TeV text January 2017

Cited By (9)

Coherent showers in decays of colored resonances journal October 2019
Measurement of the Jet Mass Distribution and Top Quark Mass in Hadronic Decays of Boosted Top Quarks in p p Collisions at s = 13 TeV journal May 2020
Measurement of the $$t\bar{t}$$ production cross-section and lepton differential distributions in $$e\mu $$ dilepton events from pp collisions at $$\sqrt{s}=13\,\text {TeV}$$ with the ATLAS detector journal June 2020
Elliptic Flow of Identified Particles in Pb–Pb Collisions at s NN = 5.02 TeV journal January 2020
Measurement of the top quark polarization and t¯t spin correlations using dilepton final states in proton-proton collisions at √s=13 TeV text January 2019
Measurement of the Jet Mass Distribution and Top Quark Mass in Hadronic Decays of Boosted Top Quarks in pp Collisions at √s = 13 TeV text January 2020
Measurement of the $t\bar{t}$ production cross-section and lepton differential distributions in $e\mu$ dilepton events from $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV with the ATLAS detector text January 2019
Measurement of the $t\bar{t}$ production cross-section and lepton differential distributions in $e\mu$ dilepton events from $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV with the ATLAS detector text January 2020
Ambiguities of the principle of maximum conformality procedure for hadron collider processes text January 2019

Figures / Tables (19)