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Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurement of dijet azimuthal decorrelation in pp collisions at $$\sqrt{s}=8\,\mathrm{TeV} $$

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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A measurement of the decorrelation of azimuthal angles between the two jets with the largest transverse momenta is presented for seven regions of leading jet transverse momentum up to 2.2 TeV. The analysis is based on the proton-proton collision data collected with the CMS experiment at a centre-of-mass energy of 8 TeV corresponding to an integrated luminosity of 19.7 fb–1. The dijet azimuthal decorrelation is caused by the radiation of additional jets and probes the dynamics of multijet production. The results are compared to fixed-order predictions of perturbative quantum chromodynamics (QCD), and to simulations using Monte Carlo event generators that include parton showers, hadronization, and multiparton interactions. Event generators with only two outgoing high transverse momentum partons fail to describe the measurement, even when supplemented with next-to-leading-order QCD corrections and parton showers. Much better agreement is achieved when at least three outgoing partons are complemented through either next-to-leading-order predictions or parton showers. Furthermore, this observation emphasizes the need to improve predictions for multijet production.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Argonne National Laboratory (ANL), Argonne, IL (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1244501
Report Number(s):
FERMILAB-PUB--16-058-CMS; CMS-SMP--14-015; CERN-PH-EP--2016-013; CERN-EP--2016-013; CERN-SMP--14-015; arXiv:1602.04384; 1421646
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Journal Name: European Physical Journal. C, Particles and Fields Journal Issue: 10 Vol. 76; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (70)

New features in version 2 of the fastNLO project. text January 2013
Three-jet production in POWHEG text January 2014
Matching Matrix Elements and Parton Showers with HERWIG and PYTHIA text January 2003
Combined measurement and QCD analysis of the inclusive e ± p scattering cross sections at HERA journal January 2010
Interleaved parton showers and tuning prospects journal March 2011
Jet pair production in POWHEG journal April 2011
Study of the underlying event at forward rapidity in pp collisions at $ \sqrt{s}=0.9,2.76,\;\mathrm{and}\;7\;\mathrm{TeV} $ journal April 2013
Three-jet production in POWHEG journal April 2014
A general framework for implementing NLO calculations in shower Monte Carlo programs: the POWHEG BOX journal June 2010
MadGraph 5: going beyond journal June 2011
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations journal July 2014
Dijet azimuthal decorrelations for Δϕ dijet < 2π/3 in perturbative QCD journal December 2015
A multidimensional unfolding method based on Bayes' theorem journal August 1995
Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
Jet shapes in hadron collisions: Higher orders, resummation and hadronization journal March 1998
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Impact of heavy quark masses on parton distributions and LHC phenomenology journal August 2011
Measurement of the combined rapidity and pT dependence of dijet azimuthal decorrelations in pp¯ collisions at s=1.96 TeV journal April 2013
New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis journal July 2002
New formalism for QCD parton showers journal December 2003
Matching Matrix Elements and Parton Showers with HERWIG and PYTHIA journal May 2004
A New Method for Combining NLO QCD with Shower Monte Carlo Algorithms journal November 2004
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Matching NLO QCD computations with parton shower simulations: the POWHEG method journal November 2007
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Performance of the CMS missing transverse momentum reconstruction in pp data at √ s = 8 TeV journal February 2015
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
Determination of jet energy calibration and transverse momentum resolution in CMS journal November 2011
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker journal October 2014
Next-to-leading order calculation of three-jet observables in hadron-hadron collisions journal November 2003
Uncertainty induced by QCD coupling in the CTEQ global analysis of parton distributions journal September 2010
New parton distributions for collider physics journal October 2010
Parton distribution functions and benchmark cross sections at next-to-next-to-leading order journal September 2012
Transverse momentum resummation for dijet correlation in hadronic collisions journal November 2015
Dijet Azimuthal Decorrelations in p p Collisions at s = 7     TeV journal March 2011
Measurement of Dijet Azimuthal Decorrelations in p p Collisions at s = 7     TeV journal April 2011
Three-Jet Cross Sections in Hadron-Hadron Collisions at Next-To-Leading Order journal March 2002
Measurement of Dijet Azimuthal Decorrelations at Central Rapidities in p p ¯ Collisions at s = 1.96     TeV journal June 2005
Herwig++ physics and manual journal November 2008
Parton distributions for the LHC journal July 2009
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Constraints on parton distribution functions and extraction of the strong coupling constant from the inclusive jet cross section in pp collisions at $$\sqrt{s} = 7$$ s = 7 $$\,\text {TeV}$$ TeV journal June 2015
Event generator tunes obtained from underlying event and multiparton scattering measurements journal March 2016
Transverse-momentum-ordered showers and interleaved multiple interactions journal February 2005
The CMS high level trigger journal April 2006
The CMS high level trigger journal January 2014
The CMS High Level Trigger conference August 2013
Parton distributions for the LHC text January 2007
Combined measurement and QCD analysis of the inclusive e±p scattering cross sections at HERA text January 2010
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker akahashi text January 2014
Matching NLO QCD computations with Parton Shower simulations: the POWHEG method text January 2007
The anti-k_t jet clustering algorithm text January 2008
Herwig++ Physics and Manual text January 2008
Parton distributions for the LHC text January 2009
Combined Measurement and QCD Analysis of the Inclusive ep Scattering Cross Sections at HERA text January 2009
Interleaved Parton Showers and Tuning Prospects text January 2010
Jet pair production in POWHEG text January 2010
Impact of Heavy Quark Masses on Parton Distributions and LHC Phenomenology text January 2011
MadGraph 5 : Going Beyond text January 2011
Transverse Momentum Resummation for Dijet Correlation in Hadronic Collisions text January 2015
The CMS High Level Trigger text January 2005
Three-jet cross sections in hadron-hadron collisions at next-to-leading order text January 2001
New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis text January 2002
New formalism for QCD parton showers text January 2003
Transverse-Momentum-Ordered Showers and Interleaved Multiple Interactions text January 2004
A New Method for Combining NLO QCD with Shower Monte Carlo Algorithms text January 2004
Description and performance of track and primary-vertex reconstruction with the CMS tracker text January 2014
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations text January 2014
Determination of jet energy calibration and transverse momentum resolution in CMS text January 2011
Event generator tunes obtained from underlying event and multiparton scattering measurements text January 2016

Cited By (9)

The complete NLO corrections to dijet hadroproduction journal April 2017
Transverse-Momentum-Dependent Distributions with Jets journal October 2018
Study of dijet events with a large rapidity gap between the two leading jets in pp collisions at $$\sqrt{s}=7$$ $$\,\text {TeV}$$ journal March 2018
Azimuthal correlations for inclusive 2-jet, 3-jet, and 4-jet events in pp collisions at $$\sqrt{s}= 13~\hbox {TeV}$$ s = 13 TeV journal July 2018
Azimuthal separation in nearly back-to-back jet topologies in inclusive 2- and 3-jet events in $${\text {p}} {\text {p}} $$pp collisions at $$\sqrt{s}=13\,\text {Te}\text {V} $$s=13Te journal September 2019
The complete NLO corrections to dijet hadroproduction text January 2016
Transverse momentum dependent distributions with jets text January 2018
Azimuthal correlations for inclusive 2-jet, 3-jet, and 4-jet events in pp collisions at $$\sqrt{s}= 13~\hbox {TeV}$$s=13TeV text January 2018
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