Determination of the top-quark pole mass and strong coupling constant from the t(t)over-bar production cross section in pp collisions at √s=7 TeV

被引:87
作者
Chatrchyan, S. [1 ]
Khachatryan, V. [1 ]
Sirunyan, A. M. [1 ]
Tumasyan, A. [1 ]
Adam, W. [2 ]
Bergauer, T. [2 ]
Dragicevic, M. [2 ]
Eroe, J. [2 ]
Fabjan, C. [2 ,187 ]
Friedl, M. [2 ]
Fruehwirth, R. [2 ,187 ]
Ghete, V. M. [2 ]
Hoermann, N. [2 ]
Hrubec, J. [2 ]
Jeitler, M. [2 ,187 ]
Kiesenhofer, W. [2 ,39 ]
Knuenz, V. [2 ]
Krammer, M. [2 ,187 ]
Kraetschmer, I. [2 ]
Liko, D. [2 ]
Mikulec, I. [2 ]
Rabady, D. [2 ,188 ]
Rahbaran, B. [2 ]
Rohringer, C. [2 ]
Rohringer, H. [2 ]
Schoefbeck, R. [2 ]
Strauss, J. [2 ,123 ]
Taurok, A. [2 ]
Treberer-Treberspurg, W. [2 ]
Waltenberger, W. [2 ]
Wulz, C. -E. [2 ,187 ]
Mossolov, V. [3 ]
Shumeiko, N. [3 ]
Gonzalez, J. Suarez [3 ]
Alderweireldt, S. [4 ]
Bansal, M. [4 ]
Bansal, S. [4 ]
Cornelis, T. [4 ]
De Wolf, E. A. [4 ]
Janssen, X. [4 ]
Knutsson, A. [4 ]
Luyckx, S. [4 ]
Mucibello, L. [4 ]
Ochesanu, S. [4 ]
Roland, B. [4 ]
Rougny, R. [4 ]
Staykova, Z. [4 ]
Van Haevermaet, H. [4 ]
Van Mechelen, P. [4 ]
Van Remortel, N. [4 ]
机构
[1] Yerevan Phys Inst, Yerevan 375036, Armenia
[2] Inst Hochenergiephys OeAW, Vienna, Austria
[3] Natl Ctr Particle & High Energy Phys, Minsk, BELARUS
[4] Univ Antwerp, B-2020 Antwerp, Belgium
[5] Vrije Univ Brussel, Brussels, Belgium
[6] Univ Libre Bruxelles, Brussels, Belgium
[7] Univ Ghent, B-9000 Ghent, Belgium
[8] Catholic Univ Louvain, B-1348 Louvain, Belgium
[9] Univ Mons, B-7000 Mons, Belgium
[10] Ctr Brasileiro Pesquisas Fis, Rio De Janeiro, Brazil
[11] Univ Estado Rio de Janeiro, BR-20550011 Rio De Janeiro, Brazil
[12] Univ Estadual Paulista, Sao Paulo, Brazil
[13] Univ Fed ABC, Sao Paulo, Brazil
[14] Inst Nucl Energy Res, Sofia, Bulgaria
[15] Univ Sofia, BU-1126 Sofia, Bulgaria
[16] Inst High Energy Phys, Beijing 100039, Peoples R China
[17] Peking Univ, State Key Lab Nucl Phys & Technol, Beijing 100871, Peoples R China
[18] Univ Los Andes, Bogota, Colombia
[19] Tech Univ Split, Split, Croatia
[20] Univ Split, Split, Croatia
[21] Rudjer Boskovic Inst, Zagreb, Croatia
[22] Univ Cyprus, Nicosia, Cyprus
[23] Charles Univ Prague, Prague, Czech Republic
[24] Acad Sci Res & Technol Arab Republ Egypt, Egyptian Network High Energy Phys, Cairo, Egypt
[25] NICPB, Tallinn, Estonia
[26] Univ Helsinki, Dept Phys, Helsinki, Finland
[27] Helsinki Inst Phys, Helsinki, Finland
[28] Lappeenranta Univ Technol, Lappeenranta, Finland
[29] CEA Saclay, DSM IRFU, F-91191 Gif Sur Yvette, France
[30] Ecole Polytech, CNRS IN2P3, Lab Leprince Ringuet, Palaiseau, France
[31] Univ Strasbourg, Univ Haute Alsace Mulhouse, Inst Pluridisciplinaire Hubert Curien, CNRS IN2P3, Strasbourg, France
[32] Inst Natl Phys Nucl & Phys Particules, Ctr Calcul, CNRS IN2P3, Villeurbanne, France
[33] Univ Lyon 1, CNRS IN2P3, Inst Phys Nucl Lyon, F-69622 Villeurbanne, France
[34] Tbilisi State Univ, Inst High Energy Phys & Informat, GE-380086 Tbilisi, Georgia
[35] Rhein Westfal TH Aachen, Inst Phys, Aachen, Germany
[36] Rhein Westfal TH Aachen, Phys Inst A, Aachen, Germany
[37] Rhein Westfal TH Aachen, Physl Inst B, Aachen, Germany
[38] Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany
[39] Univ Hamburg, Hamburg, Germany
[40] Univ Karlsruhe, Inst Expt Kernphys, Karlsruhe, Germany
[41] NCSR Demokritos, Inst Nucl & Particle Phys, Aghia Paraskevi, Greece
[42] Univ Athens, Athens, Greece
[43] Univ Ioannina, GR-45110 Ioannina, Greece
[44] KFKI Res Inst Particle & Nucl Phys, Budapest, Hungary
[45] ATOMKI, Inst Nucl Res, Debrecen, Hungary
[46] Univ Debrecen, Debrecen, Hungary
[47] Natl Inst Sci Educ & Res, Bhubaneswar, Orissa, India
[48] Panjab Univ, Chandigarh 160014, India
[49] Univ Delhi, Delhi 110007, India
[50] Saha Inst Nucl Phys, Kolkata, India
基金
美国国家科学基金会; 巴西圣保罗研究基金会; 芬兰科学院;
关键词
CMS; Physics; Top; Quark; Pair; Cross section; Mass; QCD; Strong; Coupling; Constant; PARTON DISTRIBUTIONS; (MS)OVER-BAR MASSES; JETS;
D O I
10.1016/j.physletb.2013.12.009
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The inclusive cross section for top-quark pair production measured by the CMS experiment in protonproton collisions at a center-of-mass energy of 7 TeV is compared to the QCD prediction at next-to-next-to-leading order with various parton distribution functions to determine the top-quark pole mass, m(t)(pole), or the strong coupling constant, alpha(S). With the parton distribution function set NNPDF2.3, a pole mass of 176.7(-3.4)(+3.8) GeV is obtained when constraining alpha(S) at the scale of the Z boson mass, m(Z), to the current world average. Alternatively, by constraining m(t)(pole) to the latest average from direct mass measurements, a value of alpha(S)(m(Z)) = 0.1151(-0.0032)(+0.0033) is extracted. This is the first determination of alpha(S) using events from top-quark production. (C) 2013 The Authors. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.
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[21]   Top-quark mass measurement in the all-hadronic t(t)over-bar decay channel at √s=8 TeV with the ATLAS detector [J].
Aaboud, M. D. ;
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdinov, O. ;
Abeloos, B. ;
Aben, R. ;
AbouZeid, O. S. ;
Abraham, N. L. ;
Abramowicz, H. ;
Abreu, H. ;
Abreu, R. ;
Abulaitia, Y. A. B. ;
Acharya, B. A. B. A. S. ;
Adachi, S. ;
Adamczyk, L. ;
Adams, D. L. ;
Adelman, J. ;
Adomeit, S. ;
Adye, T. ;
Affolder, A. A. ;
Agatonovic-Jovin, T. ;
Aguilar-Saavedra, J. A. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahmadov, F. ;
Aielli, G. A. B. ;
Akerstedt, H. A. B. ;
Akesson, T. P. A. ;
Akimov, A. V. ;
Alberghi, G. L. ;
Albert, J. ;
Albrand, S. ;
Verzini, M. J. Alconada ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Alexa, C. B. ;
Alexander, G. ;
Alexopoulosl, T. ;
Alhroob, M. ;
Ali, B. ;
Aliev, M. ;
Alimontia, G. ;
Alison, J. ;
Alkire, S. P. ;
Allbrooke, B. M. M. ;
Allen, B. W. ;
Allport, P. P. ;
Aloisio, A. A. B. ;
Alonso, A. ;
Alonso, F. .
JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2017, (09)
[22]   Measurement of the integrated and differential t(t)over-bar production cross sections for high-pT top quarks in pp collisions at √s=8 TeV [J].
Khachatryan, V. ;
Sirunyan, A. M. ;
Tumasyan, A. ;
Adam, W. ;
Asilar, E. ;
Bergauer, T. ;
Brandstetter, J. ;
Brondolin, E. ;
Dragicevic, M. ;
Eroe, J. ;
Flechl, M. ;
Friedl, M. ;
Fruhwirth, R. ;
Ghete, V. M. ;
Hartl, C. ;
Hoermann, N. ;
Hrubec, J. ;
Jeitler, M. ;
Koenig, A. ;
Krammer, M. ;
Kraetschmer, I. ;
Liko, D. ;
Matsushita, T. ;
Mikulec, I. ;
Rabady, D. ;
Rad, N. ;
Rahbaran, B. ;
Rohringer, H. ;
Schieck, J. ;
Strauss, J. ;
Treberer-Treberspurg, W. ;
Waltenberger, W. ;
Wulz, C. -E. ;
Mossolov, V. ;
Shumeiko, N. ;
Gonzalez, J. Suarez ;
Alderweireldt, S. ;
Cornelis, T. ;
De Wolf, E. A. ;
Janssen, X. ;
Knutsson, A. ;
Lauwers, J. ;
Luyckx, S. ;
Van De Klundert, M. ;
Van Haevermaet, H. ;
Van Mechelen, P. ;
Van Remortel, N. ;
Van Spilbeeck, A. ;
Abu Zeid, S. ;
Blekman, F. .
PHYSICAL REVIEW D, 2016, 94 (07)
[23]   Measurement of the t(t)over-bar production cross section in the τ plus jets final state in pp collisions at √s=8 TeV using the ATLAS detector [J].
Aaboud, M. ;
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdinov, O. ;
Abeloos, B. ;
AbouZeid, O. S. ;
Abraham, N. L. ;
Abramowicz, H. ;
Abreu, H. ;
Abreu, R. ;
Abulaiti, Y. ;
Acharya, B. S. ;
Adachi, S. ;
Adamczyk, L. ;
Adams, D. L. ;
Adelman, J. ;
Adomeit, S. ;
Adye, T. ;
Affolder, A. A. ;
Agatonovic-Jovin, T. ;
Aguilar-Saavedra, J. A. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahmadov, F. ;
Aielli, G. ;
Akerstedt, H. ;
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Akimov, A. V. ;
Alberghi, G. L. ;
Albert, J. ;
Albrand, S. ;
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Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Alexa, C. ;
Alexander, G. ;
Alexopoulos, T. ;
Alhroob, M. ;
Ali, B. ;
Aliev, M. ;
Alimonti, G. ;
Alison, J. ;
Alkire, S. P. ;
Allbrooke, B. M. M. ;
Allen, B. W. ;
Allport, P. P. ;
Aloisio, A. ;
Alonso, A. ;
Alonso, F. ;
Alpigiani, C. .
PHYSICAL REVIEW D, 2017, 95 (07)
[24]   Measurement of the top quark Yukawa coupling from t(t)over-bar kinematic distributions in the dilepton final state in proton-proton collisions at √s=13 TeV [J].
Sirunyan, A. M. ;
Tumasyan, A. ;
Adam, W. ;
Ambrogi, F. ;
Bergauer, T. ;
Dragicevic, M. ;
Ero, J. ;
Del Valle, A. Escalante ;
Flechl, M. ;
Fruhwirth, R. ;
Jeitler, M. ;
Kratschmer, I ;
Liko, D. ;
Madlener, T. ;
Mikulec, I ;
Rad, N. ;
Schieck, J. ;
Schofbeck, R. ;
Spanring, M. ;
Waltenberger, W. ;
Wulz, C-E ;
Zarucki, M. ;
Drugakov, V ;
Mossolov, V ;
Gonzalez, J. Suarez ;
Darwish, M. R. ;
De Wolf, Ea ;
Di Croce, D. ;
Janssen, X. ;
Kello, T. ;
Lelek, A. ;
Pieters, M. ;
Sfar, H. Rejeb ;
Van Haevermaet, H. ;
Van Mechelen, P. ;
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Van Remortel, N. ;
Blekman, F. ;
Bols, E. S. ;
Chhibra, S. S. ;
D'Hondt, J. ;
De Clercq, J. ;
Lontkovskyi, D. ;
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Marchesini, I ;
Moortgat, S. ;
Python, Q. ;
Tavernier, S. ;
Van Doninck, W. ;
Van Mulders, P. .
PHYSICAL REVIEW D, 2020, 102 (09)
[25]   Measurement of the inclusive 3-jet production differential cross section in proton–proton collisions at 7 TeV and determination of the strong coupling constant in the TeV range [J].
V. Khachatryan ;
A. M. Sirunyan ;
A. Tumasyan ;
W. Adam ;
T. Bergauer ;
M. Dragicevic ;
J. Erö ;
C. Fabjan ;
M. Friedl ;
R. Frühwirth ;
V. M. Ghete ;
C. Hartl ;
N. Hörmann ;
J. Hrubec ;
M. Jeitler ;
W. Kiesenhofer ;
V. Knünz ;
M. Krammer ;
I. Krätschmer ;
D. Liko ;
I. Mikulec ;
D. Rabady ;
B. Rahbaran ;
H. Rohringer ;
R. Schöfbeck ;
J. Strauss ;
A. Taurok ;
W. Treberer-Treberspurg ;
W. Waltenberger ;
C.-E. Wulz ;
V. Mossolov ;
N. Shumeiko ;
J. Suarez Gonzalez ;
S. Alderweireldt ;
M. Bansal ;
S. Bansal ;
T. Cornelis ;
E. A. De Wolf ;
X. Janssen ;
A. Knutsson ;
S. Luyckx ;
S. Ochesanu ;
R. Rougny ;
M. Van De Klundert ;
H. Van Haevermaet ;
P. Van Mechelen ;
N. Van Remortel ;
A. Van Spilbeeck ;
F. Blekman ;
S. Blyweert .
The European Physical Journal C, 2015, 75
[26]   Direct top-quark decay width measurement in the t(t)over-bar lepton plus jets channel at √s=8 TeV with the ATLAS experiment [J].
Aaboudd, M. ;
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdinov, O. ;
Abeloos, B. ;
Abidi, S. H. ;
AbouZeid, O. S. ;
Abraham, N. L. ;
Abramowicz, H. ;
Abreu, H. ;
Abreu, R. ;
Abulaiti, Y. ;
Acharya, B. S. ;
Adachi, S. ;
Adamczyk, L. ;
Adelman, J. ;
Adersberger, M. ;
Adye, T. ;
Affolder, A. A. ;
Afik, Y. ;
Agatonovic-Jovin, T. ;
Agheorghieseic, C. ;
Aguilar-Saavedra, J. A. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahmadov, F. ;
Aielli, G. ;
Akatsuka, S. ;
Akerstedt, H. ;
Akesson, T. P. A. ;
Akilli, E. ;
Akimov, A. V. ;
Alberghi, G. L. ;
Albert, J. ;
Albicocco, P. ;
Alconada Verzini, M. J. ;
Alderweireldt, S. C. ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Alexa, C. ;
Alexander, G. ;
Alexopoulos, T. ;
Alhroob, M. ;
Ali, B. ;
Aliev, M. ;
Alimonti, G. ;
Alison, J. ;
Alkire, S. P. ;
Allbrooke, B. M. M. ;
Allen, B. W. ;
Allport, P. P. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2018, 78 (02)
[27]   Measurements of t(t)over-bar charge asymmetry using dilepton final states in pp collisions at √s=8 TeV [J].
Khachatryan, V. ;
Sirunyan, A. M. ;
Tumasyan, A. ;
Adam, W. ;
Asilar, E. ;
Bergauer, T. ;
Brandstetter, J. ;
Brondolin, E. ;
Dragicevic, M. ;
Eroe, J. ;
Flechl, M. ;
Friedl, M. ;
Fruehwirth, R. ;
Ghete, V. M. ;
Hartl, C. ;
Hoermann, N. ;
Hrubec, J. ;
Jeitler, M. ;
Koenig, A. ;
Krammer, M. ;
Kraetschmer, I. ;
Liko, D. ;
Matsushita, T. ;
Mikulec, I. ;
Rabady, D. ;
Rad, N. ;
Rahbaran, B. ;
Rohringer, H. ;
Schieck, J. ;
Schoefbeck, R. ;
Strauss, J. ;
Treberer-Treberspurg, W. ;
Waltenberger, W. ;
Wulz, C. -E. ;
Mossolov, V. ;
Shumeiko, N. ;
Gonzalez, J. Suarez ;
Alderweireldt, S. ;
Cornelis, T. ;
De Wolf, E. A. ;
Janssen, X. ;
Knutsson, A. ;
Lauwers, J. ;
Luyckx, S. ;
Van de Klundert, M. ;
Van Haevermaet, H. ;
Van Mechelen, P. ;
Van Remortel, N. ;
Van Spilbeeck, A. ;
Abu Zeid, S. .
PHYSICS LETTERS B, 2016, 760 :365-386
[28]   Measurement of the top quark mass in the t(t)over-bar → dilepton channel from √s=8TeVATLAS data [J].
Aaboud, M. ;
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdinov, O. ;
Abeloos, B. ;
Aben, R. ;
AbouZeid, O. S. ;
Abraham, N. L. ;
Abramowicz, H. ;
Abreu, H. ;
Abreu, R. ;
Abulaiti, Y. ;
Acharya, B. S. ;
Adamczyk, L. ;
Adams, D. L. ;
Adelman, J. ;
Adomeit, S. ;
Adye, T. ;
Affolder, A. A. ;
Agatonovic-Jovin, T. ;
Agricola, J. ;
Aguilar-Saavedra, J. A. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahmadov, F. ;
Aielli, G. ;
Akerstedt, H. ;
Akesson, T. P. A. ;
Akimov, A. V. ;
Alberghi, G. L. ;
Albert, J. ;
Albrand, S. ;
Verzini, M. J. Alconada ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Alexa, C. ;
Alexander, G. ;
Alexopoulos, T. ;
Alhroob, M. ;
Ali, B. ;
Aliev, M. ;
Alimonti, G. ;
Alison, J. ;
Alkire, S. P. ;
Allbrooke, B. M. M. ;
Allen, B. W. ;
Allport, P. P. ;
Aloisio, A. ;
Alonso, A. ;
Alonso, F. .
PHYSICS LETTERS B, 2016, 761 :350-371
[29]   Measurement of normalized differential t(t)over-bar cross sections in the dilepton channel from pp collisions at √s=13 TeV [J].
Sirunyan, A. M. ;
Tumasyan, A. ;
Adam, W. ;
Ambrogi, F. ;
Asilar, E. ;
Bergauer, T. ;
Brandstetter, J. ;
Brondolin, E. ;
Dragicevic, M. ;
Eroe, J. ;
Flechl, M. ;
Friedl, M. ;
Fruehwirth, R. ;
Ghete, V. M. ;
Grossmann, J. ;
Hrubec, J. ;
Jeitler, M. ;
Koenig, A. ;
Krammer, N. ;
Kraetschmer, I. ;
Liko, D. ;
Madlener, T. ;
Mikulec, I. ;
Pree, E. ;
Rabady, D. ;
Rad, N. ;
Rohringer, H. ;
Schieck, J. ;
Schoefbeck, R. ;
Spanring, M. ;
Spitzbart, D. ;
Strauss, J. ;
Waltenberger, W. ;
Wittmann, J. ;
Wulz, C. -E. ;
Zarucki, M. ;
Chekhovsky, V. ;
Mossolov, V. ;
Gonzalez, J. Suarez ;
De Wolf, E. A. ;
Janssen, X. ;
Lauwers, J. ;
Van De Klundert, M. ;
Van Haevermaet, H. ;
Van Mechelen, P. ;
Van Remortel, N. ;
Van Spilbeeck, A. ;
Abu Zeid, S. ;
Blekman, F. ;
D'Hondt, J. .
JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2018, (04)
[30]   Measurement of the jet mass in highly boosted t(t)over-bar events from pp collisions at √s=8TeV [J].
Sirunyan, A. M. ;
Tumasyan, A. ;
Adam, W. ;
Asilar, E. ;
Bergauer, T. ;
Brandstetter, J. ;
Brondolin, E. ;
Dragicevic, M. ;
Eroe, J. ;
Flechl, M. ;
Friedl, M. ;
Fruehwirth, R. ;
Ghete, V. M. ;
Hartl, C. ;
Hoermann, N. ;
Hrubec, J. ;
Jeitler, M. ;
Koenig, A. ;
Kraetschmer, I. ;
Liko, D. ;
Matsushita, T. ;
Mikulec, I. ;
Rabady, D. ;
Rad, N. ;
Rahbaran, B. ;
Rohringer, H. ;
Schieck, J. ;
Strauss, J. ;
Waltenberger, W. ;
Wulz, C. -E. ;
Dvornikov, O. ;
Makarenko, V. ;
Mossolov, V. ;
Gonzalez, J. Suarez ;
Zykunov, V. ;
Shumeiko, N. ;
Alderweireldt, S. ;
De Wolf, E. A. ;
Janssen, X. ;
Lauwers, J. ;
Van De Klundert, M. ;
Van Haevermaet, H. ;
Van Mechelen, P. ;
Van Remortel, N. ;
Van Spilbeeck, A. ;
Abu Zeid, S. ;
Blekman, F. ;
D'Hondt, J. ;
Daci, N. ;
De Bruyn, I. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2017, 77 (07)