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Journal Article PUBDB-2023-04360
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Measurement of the mass dependence of the transverse momentum of lepton pairs in Drell–Yan production in proton–proton collisions at $\sqrt{s} = 13\,\text {Te\hspace{-.08em}V} $

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2023
Springer Heidelberg

The European physical journal / C 83(7), 628 () [10.1140/epjc/s10052-023-11631-7]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2022-053; CMS-SMP-20-003; arXiv:2205.04897

Abstract: The double differential cross sections of the Drell–Yan lepton pair ($\ell ^+\ell ^-$, dielectron or dimuon) production are measured as functions of the invariant mass $m_{\ell \ell }$, transverse momentum $p_{\textrm{T}} (\ell \ell )$, and $\varphi ^{*}_{\eta }$. The $\varphi ^{*}_{\eta }$ observable, derived from angular measurements of the leptons and highly correlated with $p_{\textrm{T}} (\ell \ell )$, is used to probe the low-$p_{\textrm{T}} (\ell \ell )$ region in a complementary way. Dilepton masses up to 1$\,\text {Te\hspace{-.08em}V}$ are investigated. Additionally, a measurement is performed requiring at least one jet in the final state. To benefit from partial cancellation of the systematic uncertainty, the ratios of the differential cross sections for various $m_{\ell \ell }$ ranges to those in the Z mass peak interval are presented. The collected data correspond to an integrated luminosity of 36.3$\,\text {fb}^{-1}$ of proton–proton collisions recorded with the CMS detector at the LHC at a centre-of-mass energy of 13$\,\text {Te\hspace{-.08em}V}$. Measurements are compared with predictions based on perturbative quantum chromodynamics, including soft-gluon resummation.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; Z0: hadroproduction ; Z0: leptonic decay ; lepton: transverse momentum ; lepton: pair production ; electron: pair production ; muon: pair production ; dilepton: mass spectrum ; differential cross section: ratio ; transverse momentum dependence ; mass dependence ; angular dependence ; Drell-Yan process ; quantum chromodynamics: perturbation theory ; dimuon: mass spectrum ; resummation ; CERN LHC Coll ; CMS ; experimental results ; 13000 GeV-cms

Classification:
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)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2023
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 ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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