Journal Article/Internal Report DESY-2014-01040

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Determination of the top-quark pole mass and strong coupling constant from the $t\bar{t}$ production cross section in pp collisions at $\sqrt{s}$ = 7 TeV

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2014
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 728, 496 - 517 () [10.1016/j.physletb.2013.12.009]
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Report No.: CERN-PH-EP-2013-121; CMS-TOP-12-022; arXiv:1307.1907

Abstract: The inclusive cross section for top-quark pair production measured by the CMS experiment in proton-proton 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$^{+3.0}_{-2.8}$ 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$^{+0.0028}_{-0.0027}$ is extracted. This is the first determination of $\alpha_S$ using events from top-quark production.

Keyword(s): CMS (LCSH) ; Physics (LCSH) ; Top (LCSH) ; Quark (LCSH) ; Pair (LCSH) ; Cross section (LCSH) ; Mass (LCSH) ; QCD (LCSH) ; Strong (LCSH) ; Coupling (LCSH) ; Constant (LCSH) ; parton: distribution function ; mass: pole ; top: pair production ; strong interaction: coupling constant ; p p: inclusive reaction ; higher-order: 2 ; quantum chromodynamics ; CMS ; top: mass ; experimental results ; CERN LHC Coll ; 7000 GeV-cms

Classification:

Note: Submitted to Phys. Lett. B

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. Experiments at LHC (CMS) (POF2-512) (POF2-512)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2013
Database coverage:
Medline ; SCOAP3 OpenAccess ; OpenAccess ; Current Contents - Social and Behavioral Sciences ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Thomson Reuters Master Journal List ; Web of Science Core Collection
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