Journal Article PUBDB-2025-01724

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Test of lepton flavour universality in W-boson decays into electrons and τ-leptons using pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 13 TeV with the ATLAS detector

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2025
Springer Heidelberg

Journal of high energy physics 05(5), 38 () [10.1007/JHEP05(2025)038]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2024-315; arXiv:2412.11989

Abstract: A measurement of the ratio of the branching fractions, R$_{τ/e}$ = B(W → τν)/B(W → eν), is performed using a sample of W bosons originating from top-quark decays to final states containing τ-leptons or electrons. This measurement uses pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 13 TeV, collected by the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider during Run 2, corresponding to an integrated luminosity of 140 fb$^{−1}$. The W → τν$_{τ}$ (with τ → eν$_{e}$ν$_{τ}$) and W → eν$_{e}$ decays are distinguished using the differences in the impact parameter distributions and transverse momentum spectra of the electrons. The measured ratio of branching fractions R$_{τ/e}$ = 0.975 ± 0.012 (stat.) ± 0.020 (syst.), is consistent with the Standard Model assumption of lepton flavour universality in W-boson decays.[graphic not available: see fulltext]

Keyword(s): Flavour Physics ; Hadron-Hadron Scattering ; Tau Physics

Classification:

Note: DFG and AvH Foundation, Germany;

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. DFG project G:(GEPRIS)469666862 - Präzisionstests des Standardmodells unter der Verwendung von geboosteten W/Z-Bosonen am Large Hadron Collider (469666862) (469666862)
  3. REALDARK - REAL-time discovery strategies for DARK matter and dark sector signals at the ATLAS detector with Run-3 LHC data (101002463) (101002463)
  4. DITTO - Comprehensive search for new phenomena in the dilepton spectrum at the LHC (101089007) (101089007)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2025
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