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Title: Measurement of $$\tau$$ polarisation in $$Z/\gamma ^{*}\rightarrow\tau\tau$$→decays in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=8$$ with the ATLAS detector

This article presents a measurement of the polarisation of τ leptons produced in Z/ γ * → ττ decays which is performed with a dataset of proton—proton collisions at $$\sqrt{s}$$=8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 20.2 fb -1 recorded with the ATLAS detector at the LHC in 2012. The Z/γ* → ττ decays are reconstructed from a hadronically decaying τ lepton with a single charged particle in the final state, accompanied by a τ lepton that decays leptonically. The τ polarisation is inferred from the relative fraction of energy carried by charged and neutral hadrons in the hadronic τ decays. The polarisation is measured in a fiducial region that corresponds to the kinematic region accessible to this analysis. The τ polarisation extracted over the full phase space within the Z/γ* mass range of 66 < m Z/γ* < 116 GeV is found to be P τ = - 0.14 ± 0.02 (stat) ± 0.04 (syst). It is in agreement with the Standard Model prediction of P τ = - 0.1517 ± 0.0019 , which is obtained from the ALPGEN event generator interfaced with the PYTHIA 6 parton shower modelling and the TAUOLA τ decay library.
Authors:
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Publication Date:
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
European Physical Journal. C, Particles and Fields
Additional Journal Information:
Journal Volume: 78; Journal Issue: 2; Journal ID: ISSN 1434-6044
Publisher:
Springer
Research Org:
Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC)
Contributing Orgs:
ATLAS Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
OSTI Identifier:
1434011