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Journal Article PUBDB-2022-04899
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Measurement of the inclusive and differential $\mathrm{t\bar{t}}\gamma$ cross sections in the dilepton channel and effective field theory interpretation in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ =13 TeV

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2022
SISSA [Trieste]

Journal of high energy physics 05(5), 091 () [10.1007/JHEP05(2022)091]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2021-192; CMS-TOP-21-004; arXiv:2201.07301

Abstract: The production cross section of a top quark pair in association with a photon is measured in proton-proton collisions in the decay channel with two oppositely charged leptons (e$^{±}$μ$^{∓}$, e$^{+}$e$^{−}$, or μ$^{+}$μ$^{−}$). The measurement is performed using 138 fb$^{−1}$ of proton-proton collision data recorded by the CMS experiment at $ \sqrt{s} $ = 13 TeV during the 2016–2018 data-taking period of the CERN LHC. A fiducial phase space is defined such that photons radiated by initial-state particles, top quarks, or any of their decay products are included. An inclusive cross section of 175.2 ± 2.5(stat) ± 6.3(syst) fb is measured in a signal region with at least one jet coming from the hadronization of a bottom quark and exactly one photon with transverse momentum above 20 GeV. Differential cross sections are measured as functions of several kinematic observables of the photon, leptons, and jets, and compared to standard model predictions. The measurements are also interpreted in the standard model effective field theory framework, and limits are found on the relevant Wilson coefficients from these results alone and in combination with a previous CMS measurement of the t$ \overline{t} $γ production process using the lepton+jets final state.[graphic not available: see fulltext]

Keyword(s): p p: colliding beams ; top: pair production ; p p: scattering ; bottom: hadronization ; photon: associated production ; final state: ((n)jet dilepton) ; jet: bottom ; bottom: particle identification ; radiation: initial-state interaction ; photon: transverse momentum ; channel cross section: measured ; differential cross section: measured ; 13000 GeV-cms ; Hadron-Hadron Scattering ; Top Physics

Classification:

Note: JHEP 05 (2022) 091
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  3. DFG project 390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2022
Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; SCOAP3 OpenAccess ; DOAJ ; OpenAccess ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF >= 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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