Journal Article/Internal Report PUBDB-2015-02787

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Observation and measurement of Higgs boson decays to $WW^{*}$ with the ATLAS detector

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2015
American Physical Society

Physical review / D 92(1), 012006 () [10.1103/PhysRevD.92.012006]
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Report No.: CERN-PH-EP-2014-270; arXiv:1412.2641

Abstract: We report the observation of Higgs boson decays to WW* based on an excess over background of 6.1 standard deviations in the dilepton final state, where the Standard Model expectation is 5.8 standard deviations. Evidence for the vector-boson fusion (VBF) production process is obtained with a significance of 3.2 standard deviations. The results are obtained from a data sample corresponding to an integrated luminosity of 25 fb−1 from s=7 and 8 TeV pp collisions recorded by the ATLAS detector at the LHC. For a Higgs boson mass of 125.36 GeV, the ratio of the measured value to the expected value of the total production cross section times branching fraction is 1.09-0.15+0.16(stat)-0.14+0.17(syst). The corresponding ratios for the gluon fusion and vector-boson fusion production mechanisms are 1.02±0.19(stat)-0.18+0.22(syst) and 1.27-0.40+0.44(stat)-0.21+0.30(syst), respectively. At s=8 TeV, the total production cross sections are measured to be σ(gg→H→WW*)=4.6±0.9(stat)-0.7+0.8(syst) pb and σ(VBF H→WW*)=0.51-0.15+0.17(stat)-0.08+0.13(syst) pb. The fiducial cross section is determined for the gluon-fusion process in exclusive final states with zero or one associated jet.

Keyword(s): p p: colliding beams ; Higgs particle: hadroproduction ; Higgs particle: decay ; W: pair production ; W: leptonic decay ; vector boson: fusion ; cross section: ratio: measured ; Higgs particle: mass ; gluon: fusion ; cross section: branching ratio ; jet: multiplicity ; dilepton: final state ; p p: scattering ; ATLAS ; CERN LHC Coll ; background ; experimental results ; Higgs particle --> 2W ; W --> lepton neutrino ; 7000 GeV-cms8000 GeV-cms

Classification:

Note: OA

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

Appears in the scientific report 2015
Database coverage:
Medline ; 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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