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Office of Scientific and Technical Information

Title: Search for resonant $$ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $$ production in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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A search for a heavy resonance decaying into a top quark and antiquark $$ \left(\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}\right) $$ pair is performed using proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV. The search uses the data set collected with the CMS detector in 2016, which corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{–1}$$. The analysis considers three exclusive final states and uses reconstruction techniques that are optimized for top quarks with high Lorentz boosts, which requires the use of nonisolated leptons and jet substructure techniques. No significant excess of events relative to the expected yield from standard model processes is observed. Upper limits on the production cross section of heavy resonances decaying to a $$ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $$ pair are calculated. Limits are derived for a leptophobic topcolor Z$$^{'}$$ resonance with widths of 1, 10, and 30%, relative to the mass of the resonance, and exclude masses up to 3.80, 5.25, and 6.65 TeV, respectively. Kaluza-Klein excitations of the gluon in the Randall-Sundrum model are excluded up to 4.55 TeV. To date, these are the most stringent limits on $$ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $$ resonances.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Univ. of California, Davis, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Organization:
CMS collaboration; The CMS collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; SC0009999
OSTI ID:
1480104
Report Number(s):
CERN-EP--2018-254; CMS-B2G--17-017; FERMILAB-PUB--18-563-CMS; arXiv:1810.05905; 1698822
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online) Journal Issue: 4 Vol. 2019; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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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
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