학술논문

Measurement of the inclusive and differential t t ¯ $$ \overline{t} $$ γ cross sections in the dilepton channel and effective field theory interpretation in proton-proton collisions at s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV
Document Type
article
Author
The CMS collaborationA. TumasyanW. AdamJ. W. AndrejkovicT. BergauerS. ChatterjeeK. DamanakisM. DragicevicA. Escalante Del ValleR. FrühwirthM. JeitlerN. KrammerL. LechnerD. LikoI. MikulecP. PaulitschF. M. PittersJ. SchieckR. SchöfbeckD. SchwarzS. TemplW. WaltenbergerC.-E. WulzV. ChekhovskyA. LitominV. MakarenkoM. R. DarwishE. A. De WolfT. JanssenT. KelloA. LelekH. Rejeb SfarP. Van MechelenS. Van PutteN. Van RemortelE. S. BolsJ. D’HondtM. DelcourtH. El FahamS. LowetteS. MoortgatA. MortonD. MüllerA. R. SahasransuS. TavernierW. Van DoninckD. VanneromD. BeghinB. BilinB. ClerbauxG. De LentdeckerL. FavartA. K. KalsiK. LeeM. MahdavikhorramiI. MakarenkoL. MoureauxS. ParedesL. PétréA. PopovN. PostiauE. StarlingL. ThomasM. Vanden BemdenC. Vander VeldeP. VanlaerT. CornelisD. DoburJ. KnolleL. LambrechtG. MestdachM. NiedzielaC. RendónC. RoskasA. SamalanK. SkovpenM. TytgatB. VermassenL. WezenbeekA. BeneckeA. BethaniG. BrunoF. BuryC. CaputoP. DavidC. DelaereI. S. DonertasA. GiammancoK. JaffelSa. 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BanC. ChenA. LevinQ. LiX. LyuY. MaoS. J. QianD. WangJ. XiaoH. YangM. LuZ. YouX. GaoH. OkawaY. ZhangZ. LinM. XiaoC. AvilaA. CabreraC. FlorezJ. FragaJ. Mejia GuisaoF. RamirezJ. D. Ruiz AlvarezD. GiljanovicN. GodinovicD. LelasI. PuljakZ. AntunovicM. KovacT. SculacV. BrigljevicD. FerencekD. MajumderM. RoguljicA. StarodumovT. SusaA. AttikisK. ChristoforouA. IoannouG. KoleM. KolosovaS. KonstantinouJ. MousaC. NicolaouF. PtochosP. A. RazisH. RykaczewskiH. SakaM. FingerA. KvetonE. AyalaE. Carrera JarrinY. AssranA. Ellithi KamelM. A. MahmoudY. MohammedS. BhowmikR. K. DewanjeeK. EhatahtM. KadastikS. NandanC. NielsenJ. PataM. RaidalL. TaniC. VeelkenP. EerolaH. KirschenmannK. OsterbergM. VoutilainenS. BharthuarE. BrückenF. GarciaJ. HavukainenM. S. KimR. KinnunenT. LampénK. Lassila-PeriniS. LehtiT. LindénM. LottiL. MartikainenM. MyllymäkiJ. OttH. SiikonenE. TuominenJ. TuominiemiP. LuukkaH. PetrowT. TuuvaC. AmendolaM. BesanconF. CoudercM. DejardinD. DenegriJ. L. FaureF. FerriS. GanjourP. GrasG. Hamel de MonchenaultP. JarryB. LenziE. LocciJ. MalclesJ. RanderA. RosowskyM. Ö. SahinA. Savoy-NavarroM. TitovG. B. YuS. AhujaF. BeaudetteM. BonanomiA. Buchot PerraguinP. BussonA. CappatiC. CharlotO. DavignonB. DiabG. FalmagneS. GhoshR. Granier de CassagnacA. HakimiI. KucherJ. MottaM. NguyenC. OchandoP. PaganiniJ. RembserR. SalernoU. SarkarJ. B. SauvanY. SiroisA. TarabiniA. ZabiA. ZghicheJ.-L. AgramJ. AndreaD. ApparuD. BlochG. BourgatteJ.-M. BromE. C. ChabertC. CollardD. DarejJ.-C. FontaineU. GoerlachC. GrimaultA.-C. Le BihanE. NibigiraP. Van HoveE. AsilarS. BeauceronC. BernetG. BoudoulC. CamenA. CarleN. ChanonD. ContardoP. DepasseH. El MamouniJ. FayS. GasconM. GouzevitchB. IlleI. B. LaktinehH. LattaudA. LesauvageM. LethuillierL. MirabitoS. PerriesK. ShchabloV. SordiniL. TorterototG. TouquetM. Vander DoncktS. ViretI. BagaturiaI. LomidzeZ. TsamalaidzeV. BottaL. FeldK. KleinM. LipinskiD. MeuserA. PaulsN. RöwertJ. SchulzM. TeroerdeA. DodonovaD. EliseevM. ErdmannP. FackeldeyB. FischerT. 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SchamV. ScheurerS. SchnakeP. SchützeC. SchwanenbergerM. ShchedrolosievR. E. Sosa RicardoD. StaffordN. TononM. Van De KlundertF. VazzolerR. WalshD. WalterQ. WangY. WenK. WichmannL. WiensC. WissingS. WuchterlR. AggletonS. AlbrechtS. BeinL. BenatoP. ConnorK. De LeoM. EichF. FeindtA. FröhlichC. GarbersE. GaruttiP. GunnelliniM. HajheidariJ. HallerA. HinzmannG. KasieczkaR. KlannerT. KramerV. KutznerJ. LangeT. LangeA. LobanovA. MalaraA. MehtaA. NigamovaK. J. Pena RodriguezM. RiegerO. RiegerP. SchleperM. SchröderJ. SchwandtJ. SonneveldH. StadieG. SteinbrückA. TewsI. ZoiJ. BechtelS. BrommerM. BurkartE. ButzR. CaspartT. ChwalekW. De BoerA. DierlammA. DrollK. El MorabitN. FaltermannM. GiffelsJ. O. GosewischA. GottmannF. HartmannC. HeideckerU. HusemannP. KeicherR. KoppenhöferS. MaierM. MetzlerS. MitraTh. MüllerM. NeukumG. QuastK. RabbertzJ. RauserD. SavoiuM. SchnepfD. SeithI. ShvetsovH. J. SimonisR. UlrichJ. Van Der LindenR. F. Von CubeM. WassmerM. WeberS. WielandR. WolfS. WozniewskiS. WunschG. 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Carvalho Antunes De OliveiraA. JuodagalvisA. RinkeviciusG. TamulaitisN. Bin NorjoharuddeenZ. ZolkapliJ. F. BenitezA. Castaneda HernandezL. G. Gallegos MaríñezM. León CoelloJ. A. Murillo QuijadaA. SehrawatL. Valencia PalomoG. AyalaH. Castilla-ValdezE. De La Cruz-BureloI. Heredia-De La CruzR. Lopez-FernandezC. A. Mondragon HerreraD. A. Perez NavarroR. Reyes-AlmanzaA. Sánchez HernándezS. Carrillo MorenoC. Oropeza BarreraF. Vazquez ValenciaI. PedrazaH. A. Salazar IbarguenC. Uribe EstradaJ. MijuskovicN. RaicevicD. KrofcheckP. H. ButlerA. AhmadM. I. AsgharA. AwaisM. I. M. AwanH. R. HooraniW. A. KhanM. A. ShahM. ShoaibM. WaqasV. AvatiL. GrzankaM. MalawskiH. BialkowskaM. BlujB. BoimskaM. GórskiM. KazanaM. SzleperP. ZalewskiK. BunkowskiK. DorobaA. KalinowskiM. KoneckiJ. KrolikowskiM. AraujoP. BargassaD. BastosA. BolettiP. FaccioliM. GallinaroJ. HollarN. LeonardoT. NiknejadM. PisanoJ. SeixasO. ToldaievJ. VarelaS. AfanasievD. BudkouskiI. GolutvinI. GorbunovV. KarjavineV. KorenkovA. LanevA. 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SchweigerM. SengerY. TakahashiC. AdloffC. M. KuoW. LinA. RoyT. SarkarS. S. YuL. CeardY. ChaoK. F. ChenP. H. ChenP. s. ChenH. ChengW.-S. HouY. y. LiR.-S. LuE. PaganisA. PsallidasA. SteenH. y. WuE. YazganP. r. YuB. AsavapibhopC. AsawatangtrakuldeeN. SrimanobhasF. BoranS. DamarseckinZ. S. DemirogluF. DolekI. DumanogluE. EskutY. GulerE. Gurpinar GulerC. IsikO. KaraA. Kayis TopaksuU. KiminsuG. OnengutK. OzdemirA. PolatozA. E. SimsekB. TaliU. G. TokS. TurkcaparI. S. ZorbakirG. KarapinarK. OcalanM. YalvacB. AkgunI. O. AtakisiE. GulmezM. KayaO. KayaÖ. ÖzçelikS. TektenE. A. YetkinA. CakirK. CankocakY. KomurcuS. SenS. CerciI. HosB. IsildakB. KaynakS. OzkorucukluH. SertD. Sunar CerciC. ZorbilmezB. GrynyovL. LevchukD. AnthonyE. BhalS. BolognaJ. J. BrookeA. BundockE. ClementD. CussansH. FlacherJ. GoldsteinG. P. HeathH. F. HeathL. KreczkoB. KriklerS. ParamesvaranS. Seif El Nasr-StoreyV. J. SmithN. StylianouK. Walkingshaw PassR. WhiteK. W. BellC. BrewR. M. BrownD. J. A. CockerillC. CookeK. V. EllisK. HarderS. HarperM.-L. HolmbergJ. LinacreK. ManolopoulosD. M. NewboldE. OlaiyaD. PetytT. ReisT. SchuhC. H. Shepherd-ThemistocleousI. R. TomalinT. WilliamsR. BainbridgeP. BlochS. BonomallyJ. BorgS. BreezeO. BuchmullerV. CepaitisG. S. ChahalD. CollingP. DaunceyG. DaviesM. Della NegraS. FayerG. FediG. HallM. H. HassanshahiG. IlesJ. LangfordL. LyonsA.-M. MagnanS. MalikA. MartelliD. G. MonkJ. NashM. PesaresiB. C. Radburn-SmithD. M. RaymondA. RichardsA. RoseE. ScottC. SeezA. ShtipliyskiA. TapperK. UchidaT. VirdeeM. VojinovicN. WardleS. N. WebbD. WinterbottomK. ColdhamJ. E. ColeA. KhanP. KyberdI. D. ReidL. TeodorescuS. ZahidS. AbdullinA. BrinkerhoffB. CarawayJ. DittmannK. HatakeyamaA. R. KanugantiB. McMasterN. PastikaM. SaundersS. SawantC. SutantawibulJ. WilsonR. BartekA. DominguezR. UniyalA. M. Vargas HernandezA. BuccilliS. I. CooperD. Di CroceS. V. GleyzerC. HendersonC. U. PerezP. RumerioC. WestA. AkpinarA. AlbertD. ArcaroC. CosbyZ. DemiragliE. FontanesiD. GastlerS. MayJ. RohlfK. SalyerD. SperkaD. SpitzbartI. SuarezA. TsatsosS. YuanD. ZouG. BenelliB. BurkleX. CoubezD. CuttsM. HadleyU. HeintzJ. M. HoganT. KwonG. LandsbergK. T. LauD. LiM. LukasikJ. LuoM. NarainN. PervanS. SagirF. SimpsonE. UsaiW. Y. WongX. YanD. YuW. ZhangJ. BonillaC. BrainerdR. BreedonM. Calderon De La Barca SanchezM. ChertokJ. ConwayP. T. CoxR. ErbacherG. HazaF. JensenO. KukralR. LanderM. MulhearnD. PellettB. RegneryD. TaylorY. YaoF. ZhangM. BachtisR. CousinsA. DattaD. HamiltonJ. HauserM. IgnatenkoM. A. IqbalT. LamW. A. NashS. RegnardD. SaltzbergB. StoneV. ValuevY. ChenR. ClareJ. W. GaryM. GordonG. HansonG. KarapostoliO. R. LongN. ManganelliW. SiS. WimpennyJ. G. BransonP. ChangS. CittolinS. CoopersteinN. DeelenD. DiazJ. DuarteR. GerosaL. GianniniJ. GuiangR. KansalV. KrutelyovR. LeeJ. LettsM. MasciovecchioF. MokhtarM. PieriB. V. Sathia NarayananV. SharmaM. TadelF. WürthweinY. XiangA. YagilN. AminC. CampagnariM. CitronG. ColluraA. DorsettV. DuttaJ. IncandelaM. KilpatrickB. MarshH. MeiM. OshiroM. QuinnanJ. RichmanU. SaricaF. SettiJ. SheplockP. SiddireddyD. StuartS. WangA. BornheimO. CerriI. DuttaJ. M. LawhornN. LuJ. MaoH. B. NewmanT. Q. NguyenM. SpiropuluJ. R. VlimantC. WangS. XieZ. ZhangR. Y. ZhuJ. AlisonS. AnM. B. AndrewsP. BryantT. FergusonA. HarilalC. LiuT. MudholkarM. PauliniA. SanchezW. TerrillJ. P. CumalatW. T. FordA. HassaniG. KarathanasisE. MacDonaldR. PatelA. PerloffC. SavardN. SchonbeckK. StensonK. A. UlmerS. R. WagnerN. ZipperJ. AlexanderS. Bright-ThonneyX. ChenY. ChengD. J. CranshawS. HoganJ. MonroyJ. R. PattersonD. QuachJ. ReichertM. ReidA. RydW. SunJ. ThomP. WittichR. ZouM. AlbrowM. AlyariG. ApollinariA. ApresyanA. ApyanL. A. T. BauerdickD. BerryJ. BerryhillP. C. BhatK. BurkettJ. N. ButlerA. CanepaG. B. CeratiH. W. K. CheungF. ChlebanaK. F. Di PetrilloJ. DickinsonV. D. ElviraY. FengJ. FreemanZ. GecseL. GrayD. GreenS. GrünendahlO. GutscheR. M. HarrisR. HellerT. C. HerwigJ. HirschauerB. JayatilakaS. JindarianiM. JohnsonU. JoshiT. KlijnsmaB. KlimaK. H. M. KwokS. LammelD. LincolnR. LiptonT. LiuC. MadridK. MaeshimaC. MantillaD. MasonP. McBrideP. MerkelS. MrennaS. NahnJ. NgadiubaV. PapadimitriouK. PedroC. PenaF. RaveraA. Reinsvold HallL. RistoriE. Sexton-KennedyN. SmithA. SohaL. SpiegelS. StoynevJ. StraitL. TaylorS. TkaczykN. V. TranL. UpleggerE. W. VaanderingH. A. WeberP. AveryD. BourilkovL. CadamuroV. CherepanovR. D. FieldD. GuerreroB. M. JoshiM. KimE. KoenigJ. KonigsbergA. KorytovK. H. LoK. MatchevN. MenendezG. MitselmakherA. Muthirakalayil MadhuN. RawalD. RosenzweigS. RosenzweigK. ShiZ. WuE. YigitbasiX. ZuoT. AdamsA. AskewR. HabibullahV. HagopianK. F. JohnsonR. KhuranaT. KolbergG. MartinezH. ProsperC. SchiberO. ViazloR. YohayJ. ZhangM. M. BaarmandS. ButallaT. ElkafrawyM. HohlmannR. Kumar VermaD. NoonanM. RahmaniF. YumicevaM. R. AdamsH. Becerril GonzalezR. CavanaughS. DittmerO. EvdokimovC. E. GerberD. J. HofmanA. H. MerritC. MillsG. OhT. RoyS. RudrabhatlaM. B. TonjesN. VarelasJ. ViinikainenX. WangZ. YeM. AlhusseiniK. DilsizL. EmediatoR. P. GandrajulaO. K. KöseyanJ.-P. MerloA. MestvirishviliJ. NachtmanH. OgulY. OnelA. PenzoC. SnyderE. TirasO. AmramB. BlumenfeldL. CorcodilosJ. DavisA. V. GritsanS. KyriacouP. MaksimovicJ. RoskesM. SwartzT. Á. VámiA. AbreuJ. AnguianoC. Baldenegro BarreraP. BaringerA. BeanZ. FlowersT. IsidoriS. KhalilJ. KingG. KrintirasA. KropivnitskayaM. LazarovitsC. Le MahieuC. LindseyJ. MarquezN. MinafraM. MurrayM. NickelC. RoganC. RoyonR. SalvaticoS. SandersE. SchmitzC. SmithZ. WarnerJ. WilliamsG. WilsonS. DuricA. IvanovK. KaadzeD. KimY. MaravinT. MitchellA. ModakK. NamF. RebassooD. WrightE. AdamsA. BadenO. BaronA. BelloniS. C. EnoN. J. HadleyS. JabeenR. G. KelloggT. KoethY. LaiS. LascioA. C. MignereyS. NabiliC. PalmerM. SeidelA. SkujaL. WangK. WongD. AbercrombieG. AndreassiR. BiW. BuszaI. A. CaliM. D’AlfonsoJ. EysermansC. FreerG. Gomez CeballosM. GoncharovP. HarrisM. HuM. KluteD. KovalskyiJ. KrupaY.-J. LeeC. MironovC. PausD. RankinC. RolandG. RolandZ. ShiG. S. F. StephansZ. WangB. WyslouchR. M. ChatterjeeA. EvansJ. HiltbrandSh. JainM. KrohnY. KubotaJ. MansM. ReveringR. RusackR. SaradhyN. SchroederN. StrobbeM. A. WadudK. BloomM. BrysonD. R. ClaesC. FangmeierL. FincoF. GolfC. JooI. KravchenkoI. ReedJ. E. SiadoG. R. SnowW. TabbA. WightmanF. YanA. G. ZecchinelliG. AgarwalH. BandyopadhyayL. HayI. IashviliA. KharchilavaC. McLeanD. NguyenJ. PekkanenS. RappoccioA. WilliamsG. AlversonE. BarberisY. HaddadY. HanA. HortiangthamA. KrishnaJ. LiJ. LidrychG. MadiganB. MarzocchiD. M. MorseV. NguyenT. OrimotoA. ParkerL. SkinnariA. Tishelman-CharnyT. WamorkarB. WangA. WisecarverD. WoodJ. BueghlyZ. ChenA. GilbertT. GunterK. A. HahnY. LiuN. OdellM. H. SchmittM. VelascoR. BandR. BucciM. CremonesiA. DasN. DevR. GoldouzianM. HildrethK. Hurtado AnampaC. JessopK. LannonJ. LawrenceN. LoukasD. LuttonJ. MarianoN. MarinelliI. McalisterT. McCauleyC. McgradyK. MohrmanC. MooreY. MusienkoR. RuchtiA. TownsendM. WayneM. ZaruckiL. ZygalaB. BylsmaL. S. DurkinB. FrancisC. HillM. Nunez OrnelasK. WeiB. L. WinerB. R. YatesF. M. AddesaB. BonhamP. DasG. DezoortP. ElmerA. FrankenthalB. GreenbergN. HaubrichS. HigginbothamA. KalogeropoulosG. KoppS. KwanD. LangeD. MarlowK. MeiI. OjalvoJ. OlsenD. SticklandC. TullyS. NorbergA. S. BakshiV. E. BarnesR. ChawlaS. DasL. GutayM. JonesA. W. JungD. KondratyevA. M. KoshyM. LiuG. NegroN. NeumeisterG. PaspalakiS. PiperovA. PurohitJ. F. SchulteM. StojanovicJ. ThiemanF. WangR. XiaoW. XieJ. DolenN. ParasharD. AcostaA. BatyT. CarnahanM. DecaroS. DildickK. M. EcklundS. FreedP. GardnerF. J. M. GeurtsW. LiB. P. PadleyR. RedjimiJ. RotterW. ShiA. G. Stahl LeitonL. ZhangA. BodekP. de BarbaroR. DeminaJ. L. DulembaC. FallonT. FerbelM. GalantiA. Garcia-BellidoO. HindrichsA. KhukhunaishviliE. RankenR. TausG. P. Van OnsemB. ChiaritoJ. P. ChouA. GandrakotaY. GershteinE. HalkiadakisA. HartM. HeindlO. KarachebanI. LaflotteA. LathR. MontalvoK. NashM. OshersonS. SalurS. SchnetzerS. SomalwarR. StoneS. A. ThayilS. ThomasH. WangH. AcharyaA. G. DelannoyS. FiorendiS. SpanierO. BouhaliM. 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Source
Journal of High Energy Physics, Vol 2022, Iss 5, Pp 1-59 (2022)
Subject
Hadron-Hadron Scattering
Top Physics
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1029-8479
Abstract
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 s $$ \sqrt{s} $$ = 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 t ¯ $$ \overline{t} $$ γ production process using the lepton+jets final state.