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Title: Constraints on the off-shell Higgs boson signal strength in the high-mass ZZ and WW final states with the ATLAS detector

Measurements of the ZZ and WW final states in the mass range above the 2mZ and 2mW thresholds provide a unique opportunity to measure the off-shell coupling strength of the Higgs boson. This paper presents constraints on the off-shell Higgs boson event yields normalised to the Standard Model prediction (signal strength) in the ZZ→4ℓ, ZZ→2ℓ2ν and WW→eνμν final states. The result is based on pp collision data collected by the ATLAS experiment at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb-1 at a collision energy of √s=8 TeV. Using the CLs method, the observed 95 %% confidence level (CL) upper limit on the off-shell signal strength is in the range 5.1–8.6, with an expected range of 6.7–11.0. In each case the range is determined by varying the unknown gg→ZZ and gg→WW background K-factor from higher-order quantum chromodynamics corrections between half and twice the value of the known signal K-factor. Assuming the relevant Higgs boson couplings are independent of the energy scale of the Higgs boson production, a combination with the on-shell measurements yields an observed (expected) 95 % CL upper limit on ΓH/ΓSMH in the range 4.5–7.5 (6.5–11.2) using the same variations of the background K-factor. Assuming thatmore » the unknown gg→VV background K-factor is equal to the signal K-factor, this translates into an observed (expected) 95 % CL upper limit on the Higgs boson total width of 22.7 (33.0) MeV.« less
Authors:
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Publication Date:
OSTI Identifier:
1225452
Report Number(s):
BNL--108581-2015-JA
Journal ID: ISSN 1434-6044; KA1101021
DOE Contract Number:
SC00112704
Resource Type:
Journal Article
Resource Relation:
Journal Name: European Physical Journal. C, Particles and Fields; Journal Volume: 75; Journal Issue: 7
Publisher:
Springer
Research Org:
Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
ATLAS Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS