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Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurement of electroweak $$Z\left(\nu \overline{\nu}\right)\gamma jj$$ production and limits on anomalous quartic gauge couplings in pp collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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  1. Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) (France); Aix-Marseille Univ., Marseille (France); ATLAS Collaboration. et al.

The electroweak production of $$Z\left(\nu \overline{\nu}\right)\gamma jj$$ in association with two jets is studied in a regime with a photon of high transverse momentum above 150 GeV using proton–proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV at the Large Hadron Collider. The analysis uses a data sample with an integrated luminosity of 139 fb–1 collected by the ATLAS detector during the 2015–2018 LHC data-taking period. This process is an important probe of the electroweak symmetry breaking mechanism in the Standard Model and is sensitive to quartic gauge boson couplings via vector-boson scattering. The fiducial $$Z\left(\nu \overline{\nu}\right)\gamma jj$$ cross section for electroweak production is measured to be $${0.77}_{-0.30}^{+0.34}$$ fb and is consistent with the Standard Model prediction. Evidence of electroweak $$Z\left(\nu \overline{\nu}\right)\gamma jj$$ production is found with an observed significance of 3.2σ for the background-only hypothesis, compared with an expected significance of 3.7σ. The combination of this result with the previously published ATLAS observation of electroweak $$Z\left(\nu \overline{\nu}\right)\gamma jj$$ production yields an observed (expected) signal significance of 6.3σ (6.6σ). Limits on anomalous quartic gauge boson couplings are obtained in the framework of effective field theory with dimension-8 operators.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); National Science Foundation (NSF)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
OSTI ID:
2282285
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2023, Issue 6; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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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
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FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
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PDF4LHC recommendations for LHC Run II journal January 2016
Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
Effective field theory: A modern approach to anomalous couplings journal August 2013
Unitarity constraints on anomalous quartic couplings journal June 2020