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Title: Measurements of Higgs boson production cross-sections in the $H → τ^+τ^-$ decay channel in pp collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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  1. Aix-Marseille Univ., Marseille (France); ATLAS Collaboration. et al.

Measurements of the production cross-sections of the Standard Model (SM) Higgs boson (H) decaying into a pair of τ-leptons are presented. The measurements use data collected with the ATLAS detector from pp collisions produced at the Large Hadron Collider at a centre-of-mass energy of $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 139 fb-1. Leptonic (τ → ℓνντ) and hadronic (τ → hadrons ντ) decays of the τ-lepton are considered. All measurements account for the branching ratio of H → ττ and are performed with a requirement |yH| < 2.5, where yH is the true Higgs boson rapidity. The cross-section of the pp → H → ττ process is measured to be 2.94 ± 0.21(stat)$$^{+0.37}_{-0.32}$$(syst) pb, in agreement with the SM prediction of 3.17 ± 0.09 pb. Inclusive cross-sections are determined separately for the four dominant production modes: 2.65 ± 0.41(stat)$$^{+0.91}_{-0.67}$$(syst) pb for gluon-gluon fusion, 0.197 ± 0.028(stat)$$^{+0.032}_{-0.026}$$(syst) pb for vector-boson fusion, 0.115 ± 0.058(stat)$$^{+0.042}_{-0.040}$$(syst) pb for vector-boson associated production, and 0.033 ± 0.031(stat)$$^{+0.022}_{-0.017}$$(syst) pb for top-quark pair associated production. Measurements in exclusive regions of the phase space, using the simplified template cross-section framework, are also performed. All results are in agreement with the SM predictions.

Research Organization:
SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, 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:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-76SF00515; AC02-05CH11231
OSTI ID:
1886925
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1923771
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2022, Issue 8; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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