Report/Journal Article PUBDB-2018-04639

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Observation of Higgs boson production in association with a top quark pair at the LHC with the ATLAS detector

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2018
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 784, 173 - 191 () [10.1016/j.physletb.2018.07.035]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2018-138; arXiv:1806.00425

Abstract: The observation of Higgs boson production in association with a top quark pair ($t\bar{t}H$), based on the analysis of proton–proton collision data at a centre-of-mass energy of 13 TeV recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider, is presented. Using data corresponding to integrated luminosities of up to 79.8 f$^{−1}$ , and considering Higgs boson decays into $b\bar{b}, WW^⁎ , τ^+ τ^− , γγ$ , and $ZZ^⁎$ , the observed significance is 5.8 standard deviations, compared to an expectation of 4.9 standard deviations. Combined with the $t\bar{t}H$ searches using a dataset corresponding to integrated luminosities of 4.5 fb$^{−1}$ at 7 TeV and 20.3 fb$^{−1}$ at 8 TeV, the observed (expected) significance is 6.3 (5.1) standard deviations. Assuming Standard Model branching fractions, the total $t\bar{t}H$ production cross section at 13 TeV is measured to be 670 ± 90 (stat.)$_{−100}^{+110}$ (syst.) fb, in agreement with the Standard Model prediction.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; top: pair production ; Higgs particle: associated production ; Higgs particle: decay modes ; bottom: pair production ; W: pair production ; Z0: pair production ; tau: pair production ; photon: pair production ; Higgs particle: coupling ; coupling: Yukawa ; CERN LHC Coll ; ATLAS ; mass spectrum: two-photon ; mass spectrum: (4lepton) ; Higgs particle: branching ratio ; total cross section: measured ; experimental results ; 13000 GeV-cms

Classification:

Note: 3

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 2018
Database coverage:
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