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Observation of the Higgs boson decay to a pair of $\tau$ leptons

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2017

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Report No.: CERN-EP-2017-181; CMS-HIG-16-043; arXiv:1708.00373

Abstract: A measurement of the coupling strength of the Higgs boson to $\tau$ leptons is performed using events recorded in proton-proton collisions by the CMS experiment at the LHC in 2016 at a center-of-mass energy of 13 TeV. The data set corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb$^{-1}$. The $H \to \tau \tau$ signal is established with a significance of 4.9 standard deviations, to be compared to an expected significance of 4.7 standard deviations. The best fit of the product of the observed $H \to \tau \tau$ signal production cross section and branching fraction is 1.09$^{+0.27}_{-0.26}$ times the standard model expectation. The combination with the corresponding measurement performed with data collected by the CMS experiment at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV leads to an observed significance of 5.9 standard deviations, equal to the expected significance. This is the first observation of Higgs boson decays to $\tau$ leptons by a single experiment.

Keyword(s): p p: colliding beams ; Higgs particle: hadroproduction ; Higgs particle: leptonic decay ; tau: pair production ; Higgs particle: coupling constant ; p p: scattering ; CMS ; channel cross section: branching ratio: measured ; CERN LHC Coll ; experimental results ; 13000 GeV-cms


Note: *Temporary entry*Submitted to Phys. Lett. B. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/HIG-16-043

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

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