Journal Article/Internal Report PUBDB-2015-02271

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Precise determination of the mass of the Higgs boson and tests of compatibility of its couplings with the standard model predictions using proton collisions at 7 and 8 TeV

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2015
Springer Berlin

The European physical journal / C 75(5), 212 () [10.1140/epjc/s10052-015-3351-7]
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Report No.: CERN-PH-EP-2014-288; CMS-HIG-14-009; arXiv:1412.8662

Abstract: Properties of the Higgs boson with mass near 125 $\,\text {GeV}$ are measured in proton-proton collisions with the CMS experiment at the LHC. Comprehensive sets of production and decay measurements are combined. The decay channels include $\gamma \gamma $ , $\mathrm{Z}\mathrm{Z}$ , $\mathrm{W}\mathrm{W}$ , $\tau \tau $ , $\mathrm{b} \mathrm{b} $ , and $\mu \mu $ pairs. The data samples were collected in 2011 and 2012 and correspond to integrated luminosities of up to 5.1 $\,\text {fb}^\text {-1}$ at 7 $\,\text {TeV}$ and up to 19.7 $\,\text {fb}^\text {-1}$ at 8 $\,\text {TeV}$ . From the high-resolution $\gamma \gamma $ and $\mathrm{Z}\mathrm{Z}$ channels, the mass of the Higgs boson is determined to be $125.02\,^{+0.26-0.27} \,\text {(stat)} \,^{+0.14-0.15} \,\text {(syst)} \,\text {GeV} $ . For this mass value, the event yields obtained in the different analyses tagging specific decay channels and production mechanisms are consistent with those expected for the standard model Higgs boson. The combined best-fit signal relative to the standard model expectation is $1.00\,\pm 0.09\,\text {(stat)} \,^{+0.08-0.07}\,\text {(theo)} \,\pm 0.07\,\text {(syst)} $ at the measured mass. The couplings of the Higgs boson are probed for deviations in magnitude from the standard model predictions in multiple ways, including searches for invisible and undetected decays. No significant deviations are found.

Keyword(s): p p: colliding beams ; Higgs particle: hadroproduction ; Higgs particle: decay modes ; Higgs particle: mass: measured ; Higgs particle: coupling ; coupling: Yukawa ; p p: scattering ; standard model: validity test ; data analysis method ; CERN LHC Coll ; CMS ; experimental results ; Higgs particle --> W+ W- ; Higgs particle --> 2Z0 ; Higgs particle --> 2photon ; Higgs particle --> bottom anti-bottom ; Higgs particle --> tau+ tau- ; Higgs particle --> muon+ muon- ; 7000 GeV-cms8000 GeV-cms

Classification:

Note: This paper is dedicated to the memory of Robert Brout and Gerald Guralnik, whose seminal contributions helped elucidate the mechanism for spontaneous breaking of the electroweak symmetry.Replaced with published version.

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF3-611) (POF3-611)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2015
Database coverage:
SCOAP3 OpenAccess ; OpenAccess ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; IF >= 5 ; JCR ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Thomson Reuters Master Journal List ; Web of Science Core Collection
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