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Title: Measurement of double-differential cross sections for top quark pair production in pp collisions at $$\sqrt{s} = 8$$ TeV and impact on parton distribution functions

Normalized double-differential cross sections for top quark pair ( $$\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}$$ ) production are measured in pp collisions at a centre-of-mass energy of 8 $$\,\text {TeV}$$ with the CMS experiment at the LHC. The analyzed data correspond to an integrated luminosity of 19.7 $$\,\text {fb}^{-1}$$ . The measurement is performed in the dilepton $$\mathrm {e}^{\pm }\mu ^{\mp }$$ final state. The $$\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}$$ cross section is determined as a function of various pairs of observables characterizing the kinematics of the top quark and $$\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}$$ system. The data are compared to calculations using perturbative quantum chromodynamics at next-to-leading and approximate next-to-next-to-leading orders. They are also compared to predictions of Monte Carlo event generators that complement fixed-order computations with parton showers, hadronization, and multiple-parton interactions. Overall agreement is observed with the predictions, which is improved when the latest global sets of proton parton distribution functions are used. Lastly, the inclusion of the measured $$\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}$$ cross sections in a fit of parametrized parton distribution functions is shown to have significant impact on the gluon distribution.
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-111-CMS; CMS-TOP-14-013; CERN-EP-2017-030; arXiv:1703.01630
Journal ID: ISSN 1434-6044; 1516191
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
European Physical Journal. C, Particles and Fields
Additional Journal Information:
Journal Volume: 77; Journal Issue: 7; Journal ID: ISSN 1434-6044
Publisher:
Springer
Research Org:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
CMS Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
OSTI Identifier:
1352017