Measurement of $$\hbox {t}{\bar{\hbox {t}}}$$ normalised multi-differential cross sections in $${\text {p}}{\text {p}} $$ collisions at $$\sqrt{s}=13\,{\text {TeV}} $$, and simultaneous determination of the strong coupling strength, top quark pole mass, and parton distribution functions

Author:

Sirunyan A. M., ,Tumasyan A.,Adam W.,Ambrogi F.,Asilar E.,Bergauer T.,Brandstetter J.,Dragicevic M.,Erö J.,Del Valle A. Escalante,Flechl M.,Frühwirth R.,Ghete V. M.,Hrubec J.,Jeitler M.,Krammer N.,Krätschmer I.,Liko D.,Madlener T.,Mikulec I.,Rad N.,Rohringer H.,Schieck J.,Schöfbeck R.,Spanring M.,Spitzbart D.,Waltenberger W.,Wittmann J.,Wulz C.-E.,Zarucki M.,Chekhovsky V.,Mossolov V.,Gonzalez J. Suarez,De Wolf E. A.,Di Croce D.,Janssen X.,Lauwers J.,Lelek A.,Pieters M.,Van Haevermaet H.,Van Mechelen P.,Van Remortel N.,Blekman F.,D’Hondt J.,De Clercq J.,Deroover K.,Flouris G.,Lontkovskyi D.,Lowette S.,Marchesini I.,Moortgat S.,Moreels L.,Python Q.,Skovpen K.,Tavernier S.,Van Doninck W.,Van Mulders P.,Van Parijs I.,Beghin D.,Bilin B.,Brun H.,Clerbaux B.,De Lentdecker G.,Delannoy H.,Dorney B.,Fasanella G.,Favart L.,Grebenyuk A.,Kalsi A. K.,Luetic J.,Popov A.,Postiau N.,Starling E.,Thomas L.,Velde C. Vander,Vanlaer P.,Vannerom D.,Wang Q.,Cornelis T.,Dobur D.,Fagot A.,Gul M.,Khvastunov I.,Roskas C.,Trocino D.,Tytgat M.,Verbeke W.,Vermassen B.,Vit M.,Zaganidis N.,Bondu O.,Bruno G.,Caputo C.,David P.,Delaere C.,Delcourt M.,Giammanco A.,Krintiras G.,Lemaitre V.,Magitteri A.,Piotrzkowski K.,Saggio A.,Marono M. Vidal,Vischia P.,Zobec J.,Alves F. L.,Alves G. A.,Silva G. Correia,Hensel C.,Moraes A.,Pol M. E.,Teles P. Rebello,Chagas E. Belchior Batista Das,Carvalho W.,Chinellato J.,Coelho E.,Da Costa E. M.,Da Silveira G. G.,De Jesus Damiao D.,De Oliveira Martins C.,De Souza S. Fonseca,Guativa L. M. Huertas,Malbouisson H.,Figueiredo D. Matos,De Almeida M. Melo,Herrera C. Mora,Mundim L.,Nogima H.,Da Silva W. L. Prado,Rosas L. J. Sanchez,Santoro A.,Sznajder A.,Thiel M.,Manganote E. J. Tonelli,De Araujo F. Torres Da Silva,Pereira A. Vilela,Ahuja S.,Bernardes C. A.,Calligaris L.,Tomei T. R. Fernandez Perez,Gregores E. M.,Mercadante P. G.,Novaes S. F.,Padula SandraS.,Aleksandrov A.,Hadjiiska R.,Iaydjiev P.,Marinov A.,Misheva M.,Rodozov M.,Shopova M.,Sultanov G.,Dimitrov A.,Litov L.,Pavlov B.,Petkov P.,Fang W.,Gao X.,Yuan L.,Wang Y.,Ahmad M.,Bian J. G.,Chen G. M.,Chen H. S.,Chen M.,Jiang C. H.,Leggat D.,Liao H.,Liu Z.,Shaheen S. M.,Spiezia A.,Tao J.,Yazgan E.,Zhang H.,Zhang S.,Zhao J.,Ban Y.,Chen G.,Levin A.,Li J.,Li L.,Li Q.,Mao Y.,Qian S. J.,Wang D.,Avila C.,Cabrera A.,Montoya C. A. Carrillo,Sierra L. F. Chaparro,Florez C.,Hernández C. F. González,Delgado M. A. Segura,Alvarez J. D. Ruiz,Godinovic N.,Lelas D.,Puljak I.,Sculac T.,Antunovic Z.,Kovac M.,Brigljevic V.,Ferencek D.,Kadija K.,Mesic B.,Roguljic M.,Starodumov A.,Susa T.,Ather M. W.,Attikis A.,Kolosova M.,Mavromanolakis G.,Mousa J.,Nicolaou C.,Ptochos F.,Razis P. A.,Rykaczewski H.,Finger M.,Finger M.,Ayala E.,Jarrin E. Carrera,Abdalla H.,Mahmoud M. A.,Mohamed A.,Bhowmik S.,De Oliveira A. Carvalho Antunes,Dewanjee R. K.,Ehataht K.,Kadastik M.,Raidal M.,Veelken C.,Eerola P.,Kirschenmann H.,Pekkanen J.,Voutilainen M.,Havukainen J.,Heikkilä J. K.,Järvinen T.,Karimäki V.,Kinnunen R.,Lampén T.,Lassila-Perini K.,Laurila S.,Lehti S.,Lindén T.,Luukka P.,Mäenpää T.,Siikonen H.,Tuominen E.,Tuominiemi J.,Tuuva T.,Besancon M.,Couderc F.,Dejardin M.,Denegri D.,Faure J. L.,Ferri F.,Ganjour S.,Givernaud A.,Gras P.,de Monchenault G. Hamel,Jarry P.,Leloup C.,Locci E.,Malcles J.,Rander J.,Rosowsky A.,Sahin M. Ö.,Savoy-Navarro A.,Titov M.,Amendola C.,Beaudette F.,Busson P.,Charlot C.,Diab B.,de Cassagnac R. Granier,Kucher I.,Lobanov A.,Blanco J. Martin,Perez C. Martin,Nguyen M.,Ochando C.,Ortona G.,Paganini P.,Rembser J.,Salerno R.,Sauvan J. B.,Sirois Y.,Leiton A. G. Stahl,Zabi A.,Zghiche A.,Agram J.-L.,Andrea J.,Bloch D.,Bourgatte G.,Brom J.-M.,Chabert E. C.,Cherepanov V.,Collard C.,Conte E.,Fontaine J.-C.,Gelé D.,Goerlach U.,Jansová M.,Bihan A.-C. Le,Tonon N.,Van Hove P.,Gadrat S.,Beauceron S.,Bernet C.,Boudoul G.,Chanon N.,Chierici R.,Contardo D.,Depasse P.,Mamouni H. El,Fay J.,Gascon S.,Gouzevitch M.,Grenier G.,Ille B.,Lagarde F.,Laktineh I. B.,Lattaud H.,Lethuillier M.,Mirabito L.,Perries S.,Sordini V.,Touquet G.,Donckt M. Vander,Viret S.,Khvedelidze A.,Tsamalaidze Z.,Autermann C.,Feld L.,Kiesel M. K.,Klein K.,Lipinski M.,Preuten M.,Rauch M. P.,Schomakers C.,Schulz J.,Teroerde M.,Wittmer B.,Albert A.,Erdmann M.,Erdweg S.,Esch T.,Fischer R.,Ghosh S.,Hebbeker T.,Heidemann C.,Hoepfner K.,Keller H.,Mastrolorenzo L.,Merschmeyer M.,Meyer A.,Millet P.,Mukherjee S.,Novak A.,Pook T.,Pozdnyakov A.,Radziej M.,Reithler H.,Rieger M.,Schmidt A.,Sharma A.,Teyssier D.,Thüer S.,Flügge G.,Hlushchenko O.,Kress T.,Müller T.,Nehrkorn A.,Nowack A.,Pistone C.,Pooth O.,Roy D.,Sert H.,Stahl A.,Martin M. Aldaya,Arndt T.,Asawatangtrakuldee C.,Babounikau I.,Bakhshiansohi H.,Beernaert K.,Behnke O.,Behrens U.,Martínez A. Bermúdez,Bertsche D.,Anuar A. A. Bin,Borras K.,Botta V.,Campbell A.,Connor P.,Contreras-Campana C.,Danilov V.,De Wit A.,Defranchis M. M.,Pardos C. Diez,Damiani D. Domínguez,Eckerlin G.,Eichhorn T.,Elwood A.,Eren E.,Gallo E.,Geiser A.,Luyando J. M. Grados,Grohsjean A.,Guthoff M.,Haranko M.,Harb A.,Jomhari N. Z.,Jung H.,Kasemann M.,Keaveney J.,Kleinwort C.,Knolle J.,Krücker D.,Lange W.,Lenz T.,Leonard J.,Lipka K.,Lohmann W.,Mankel R.,Melzer-Pellmann I.-A.,Meyer A. B.,Meyer M.,Missiroli M.,Mittag G.,Mnich J.,Myronenko V.,Pflitsch S. K.,Pitzl D.,Raspereza A.,Saibel A.,Savitskyi M.,Saxena P.,Schütze P.,Schwanenberger C.,Shevchenko R.,Singh A.,Tholen H.,Turkot O.,Vagnerini A.,Van De Klundert M.,Van Onsem G. P.,Walsh R.,Wen Y.,Wichmann K.,Wissing C.,Zenaiev O.,Aggleton R.,Bein S.,Benato L.,Benecke A.,Blobel V.,Dreyer T.,Ebrahimi A.,Garutti E.,Gonzalez D.,Gunnellini P.,Haller J.,Hinzmann A.,Karavdina A.,Kasieczka G.,Klanner R.,Kogler R.,Kovalchuk N.,Kurz S.,Kutzner V.,Lange J.,Marconi D.,Multhaup J.,Niedziela M.,Niemeyer C. E. N.,Nowatschin D.,Perieanu A.,Reimers A.,Rieger O.,Scharf C.,Schleper P.,Schumann S.,Schwandt J.,Sonneveld J.,Stadie H.,Steinbrück G.,Stober F. M.,Stöver M.,Vormwald B.,Zoi I.,Akbiyik M.,Barth C.,Baselga M.,Baur S.,Berger T.,Butz E.,Caspart R.,Chwalek T.,De Boer W.,Dierlamm A.,El Morabit K.,Faltermann N.,Giffels M.,Harrendorf M. A.,Hartmann F.,Husemann U.,Katkov I.,Kudella S.,Mitra S.,Mozer M. U.,Müller Th.,Musich M.,Quast G.,Rabbertz K.,Schröder M.,Shvetsov I.,Simonis H. J.,Ulrich R.,Weber M.,Wöhrmann C.,Wolf R.,Anagnostou G.,Daskalakis G.,Geralis T.,Kyriakis A.,Loukas D.,Paspalaki G.,Agapitos A.,Karathanasis G.,Kontaxakis P.,Panagiotou A.,Papavergou I.,Saoulidou N.,Vellidis K.,Bakas G.,Kousouris K.,Papakrivopoulos I.,Tsipolitis G.,Evangelou I.,Foudas C.,Gianneios P.,Katsoulis P.,Kokkas P.,Mallios S.,Manitara K.,Manthos N.,Papadopoulos I.,Paradas E.,Strologas J.,Triantis F. A.,Tsitsonis D.,Bartók M.,Csanad M.,Filipovic N.,Major P.,Mandal K.,Mehta A.,Nagy M. I.,Pasztor G.,Surányi O.,Veres G. I.,Bencze G.,Hajdu C.,Horvath D.,Hunyadi Á.,Sikler F.,Vámi T. Á.,Veszpremi V.,Vesztergombi G.,Beni N.,Czellar S.,Karancsi J.,Makovec A.,Molnar J.,Szillasi Z.,Raics P.,Trocsanyi Z. L.,Ujvari B.,Choudhury S.,Komaragiri J. R.,Tiwari P. C.,Bahinipati S.,Kar C.,Mal P.,Nayak A.,Chowdhury S. Roy,Sahoo D. K.,Swain S. K.,Bansal S.,Beri S. B.,Bhatnagar V.,Chauhan S.,Chawla R.,Dhingra N.,Gupta R.,Kaur A.,Kaur M.,Kaur S.,Kumari P.,Lohan M.,Meena M.,Sandeep K.,Sharma S.,Singh J. B.,Virdi A. K.,Walia G.,Bhardwaj A.,Choudhary B. C.,Garg R. B.,Gola M.,Keshri S.,Kumar Ashok,Malhotra S.,Naimuddin M.,Priyanka P.,Ranjan K.,Shah Aashaq,Sharma R.,Bhardwaj R.,Bharti M.,Bhattacharya R.,Bhattacharya S.,Bhawandeep U.,Bhowmik D.,Dey S.,Dutt S.,Dutta S.,Ghosh S.,Maity M.,Mondal K.,Nandan S.,Purohit A.,Rout P. K.,Roy A.,Saha G.,Sarkar S.,Sarkar T.,Sharan M.,Singh B.,Thakur S.,Behera P. K.,Muhammad A.,Chudasama R.,Dutta D.,Jha V.,Kumar V.,Mishra D. K.,Netrakanti P. K.,Pant L. M.,Shukla P.,Suggisetti P.,Aziz T.,Bhat M. A.,Dugad S.,Mohanty G. B.,Sur N.,Verma RavindraKumar,Banerjee S.,Bhattacharya S.,Chatterjee S.,Das P.,Guchait M.,Jain Sa.,Karmakar S.,Kumar S.,Majumder G.,Mazumdar K.,Sahoo N.,Chauhan S.,Dube S.,Hegde V.,Kapoor A.,Kothekar K.,Pandey S.,Rane A.,Rastogi A.,Sharma S.,Chenarani S.,Tadavani E. Eskandari,Etesami S. M.,Khakzad M.,Najafabadi M. Mohammadi,Naseri M.,Hosseinabadi F. Rezaei,Safarzadeh B.,Zeinali M.,Felcini M.,Grunewald M.,Abbrescia M.,Calabria C.,Colaleo A.,Creanza D.,Cristella L.,De Filippis N.,De Palma M.,Di Florio A.,Errico F.,Fiore L.,Gelmi A.,Iaselli G.,Ince M.,Lezki S.,Maggi G.,Maggi M.,Miniello G.,My S.,Nuzzo S.,Pompili A.,Pugliese G.,Radogna R.,Ranieri A.,Selvaggi G.,Silvestris L.,Venditti R.,Verwilligen P.,Abbiendi G.,Battilana C.,Bonacorsi D.,Borgonovi L.,Braibant-Giacomelli S.,Campanini R.,Capiluppi P.,Castro A.,Cavallo F. R.,Chhibra S. S.,Codispoti G.,Cuffiani M.,Dallavalle G. M.,Fabbri F.,Fanfani A.,Fontanesi E.,Giacomelli P.,Grandi C.,Guiducci L.,Iemmi F.,Lo Meo S.,Marcellini S.,Masetti G.,Montanari A.,Navarria F. L.,Perrotta A.,Primavera F.,Rossi A. M.,Rovelli T.,Siroli G. P.,Tosi N.,Albergo S.,Di Mattia A.,Potenza R.,Tricomi A.,Tuve C.,Barbagli G.,Chatterjee K.,Ciulli V.,Civinini C.,D’Alessandro R.,Focardi E.,Latino G.,Lenzi P.,Meschini M.,Paoletti S.,Russo L.,Sguazzoni G.,Strom D.,Viliani L.,Benussi L.,Bianco S.,Fabbri F.,Piccolo D.,Ferro F.,Mulargia R.,Robutti E.,Tosi S.,Benaglia A.,Beschi A.,Brivio F.,Ciriolo V.,Di Guida S.,Dinardo M. E.,Fiorendi S.,Gennai S.,Ghezzi A.,Govoni P.,Malberti M.,Malvezzi S.,Menasce D.,Monti F.,Moroni L.,Paganoni M.,Pedrini D.,Ragazzi S.,de Fatis T. Tabarelli,Zuolo D.,Buontempo S.,Cavallo N.,De Iorio A.,Di Crescenzo A.,Fabozzi F.,Fienga F.,Galati G.,Iorio A. O. M.,Lista L.,Meola S.,Paolucci P.,Sciacca C.,Voevodina E.,Azzi P.,Bacchetta N.,Bisello D.,Boletti A.,Bragagnolo A.,Carlin R.,Checchia P.,Dall’Osso M.,De Castro Manzano P.,Dorigo T.,Dosselli U.,Gasparini F.,Gasparini U.,Gozzelino A.,Hoh S. Y.,Lacaprara S.,Lujan P.,Margoni M.,Meneguzzo A. T.,Pazzini J.,Presilla M.,Ronchese P.,Rossin R.,Simonetto F.,Tiko A.,Torassa E.,Tosi M.,Zanetti M.,Zotto P.,Zumerle G.,Braghieri A.,Magnani A.,Montagna P.,Ratti S. P.,Re V.,Ressegotti M.,Riccardi C.,Salvini P.,Vai I.,Vitulo P.,Biasini M.,Bilei G. M.,Cecchi C.,Ciangottini D.,Fanò L.,Lariccia P.,Leonardi R.,Manoni E.,Mantovani G.,Mariani V.,Menichelli M.,Rossi A.,Santocchia A.,Spiga D.,Androsov K.,Azzurri P.,Bagliesi G.,Bianchini L.,Boccali T.,Borrello L.,Castaldi R.,Ciocci M. A.,Dell’Orso R.,Fedi G.,Fiori F.,Giannini L.,Giassi A.,Grippo M. T.,Ligabue F.,Manca E.,Mandorli G.,Messineo A.,Palla F.,Rizzi A.,Rolandi G.,Scribano A.,Spagnolo P.,Tenchini R.,Tonelli G.,Venturi A.,Verdini P. G.,Barone L.,Cavallari F.,Cipriani M.,Del Re D.,Di Marco E.,Diemoz M.,Gelli S.,Longo E.,Marzocchi B.,Meridiani P.,Organtini G.,Pandolfi F.,Paramatti R.,Preiato F.,Quaranta C.,Rahatlou S.,Rovelli C.,Santanastasio F.,Amapane N.,Arcidiacono R.,Argiro S.,Arneodo M.,Bartosik N.,Bellan R.,Biino C.,Cappati A.,Cartiglia N.,Cenna F.,Cometti S.,Costa M.,Covarelli R.,Demaria N.,Kiani B.,Mariotti C.,Maselli S.,Migliore E.,Monaco V.,Monteil E.,Monteno M.,Obertino M. M.,Pacher L.,Pastrone N.,Pelliccioni M.,Angioni G. L. Pinna,Romero A.,Ruspa M.,Sacchi R.,Salvatico R.,Shchelina K.,Sola V.,Solano A.,Soldi D.,Staiano A.,Belforte S.,Candelise V.,Casarsa M.,Cossutti F.,Da Rold A.,Della Ricca G.,Vazzoler F.,Zanetti A.,Kim D. H.,Kim G. N.,Kim M. S.,Lee J.,Lee S. W.,Moon C. S.,Oh Y. D.,Pak S. I.,Sekmen S.,Son D. C.,Yang Y. C.,Kim H.,Moon D. H.,Oh G.,Francois B.,Goh J.,Kim T. J.,Cho S.,Choi S.,Go Y.,Gyun D.,Ha S.,Hong B.,Jo Y.,Lee K.,Lee K. S.,Lee S.,Lim J.,Park S. K.,Roh Y.,Kim H. S.,Almond J.,Kim J.,Kim J. S.,Lee H.,Lee K.,Lee S.,Nam K.,Oh S. B.,Radburn-Smith B. C.,Seo S. h.,Yang U. K.,Yoo H. D.,Yu G. B.,Jeon D.,Kim H.,Kim J. H.,Lee J. S. H.,Park I. C.,Choi Y.,Hwang C.,Lee J.,Yu I.,Veckalns V.,Dudenas V.,Juodagalvis A.,Vaitkus J.,Ibrahim Z. A.,Ali M. A. B. Md,Idris F. Mohamad,Abdullah W. A. T. Wan,Yusli M. N.,Zolkapli Z.,Benitez J. F.,Hernandez A. Castaneda,Quijada J. A. Murillo,Castilla-Valdez H.,De La Cruz-Burelo E.,Duran-Osuna M. C.,La Cruz I. Heredia-De,Lopez-Fernandez R.,Guisao J. Mejia,Rabadan-Trejo R. I.,Ramirez-Sanchez G.,Reyes-Almanza R.,Sanchez-Hernandez A.,Moreno S. Carrillo,Barrera C. Oropeza,Ramirez-Garcia M.,Valencia F. Vazquez,Eysermans J.,Pedraza I.,Ibarguen H. A. Salazar,Estrada C. Uribe,Pineda A. Morelos,Raicevic N.,Krofcheck D.,Bheesette S.,Butler P. H.,Ahmad A.,Ahmad M.,Asghar M. I.,Hassan Q.,Hoorani H. R.,Khan W. A.,Shah M. A.,Shoaib M.,Waqas M.,Bialkowska H.,Bluj M.,Boimska B.,Frueboes T.,Górski M.,Kazana M.,Szleper M.,Traczyk P.,Zalewski P.,Bunkowski K.,Byszuk A.,Doroba K.,Kalinowski A.,Konecki M.,Krolikowski J.,Misiura M.,Olszewski M.,Pyskir A.,Walczak M.,Araujo M.,Bargassa P.,Silva C. Beirão Da Cruz E,Di Francesco A.,Faccioli P.,Galinhas B.,Gallinaro M.,Hollar J.,Leonardo N.,Seixas J.,Strong G.,Toldaiev O.,Varela J.,Afanasiev S.,Bunin P.,Gavrilenko M.,Golutvin I.,Gorbunov I.,Kamenev A.,Karjavine V.,Lanev A.,Malakhov A.,Matveev V.,Moisenz P.,Palichik V.,Perelygin V.,Shmatov S.,Shulha S.,Skatchkov N.,Smirnov V.,Voytishin N.,Zarubin A.,Golovtsov V.,Ivanov Y.,Kim V.,Kuznetsova E.,Levchenko P.,Murzin V.,Oreshkin V.,Smirnov I.,Sosnov D.,Sulimov V.,Uvarov L.,Vavilov S.,Vorobyev A.,Andreev Yu.,Dermenev A.,Gninenko S.,Golubev N.,Karneyeu A.,Kirsanov M.,Krasnikov N.,Pashenkov A.,Shabanov A.,Tlisov D.,Toropin A.,Epshteyn V.,Gavrilov V.,Lychkovskaya N.,Popov V.,Pozdnyakov I.,Safronov G.,Spiridonov A.,Stepennov A.,Stolin V.,Toms M.,Vlasov E.,Zhokin A.,Aushev T.,Chistov R.,Danilov M.,Philippov D.,Tarkovskii E.,Andreev V.,Azarkin M.,Dremin I.,Kirakosyan M.,Terkulov A.,Baskakov A.,Belyaev A.,Boos E.,Bunichev V.,Dubinin M.,Dudko L.,Ershov A.,Klyukhin V.,Lokhtin I.,Obraztsov S.,Perfilov M.,Savrin V.,Volkov P.,Barnyakov A.,Blinov V.,Dimova T.,Kardapoltsev L.,Skovpen Y.,Azhgirey I.,Bayshev I.,Bitioukov S.,Kachanov V.,Kalinin A.,Konstantinov D.,Mandrik P.,Petrov V.,Ryutin R.,Slabospitskii S.,Sobol A.,Troshin S.,Tyurin N.,Uzunian A.,Volkov A.,Babaev A.,Baidali S.,Iuzhakov A.,Okhotnikov V.,Adzic P.,Cirkovic P.,Devetak D.,Dordevic M.,Milenovic P.,Milosevic J.,Maestre J. Alcaraz,Fernández A. Álvarez,Bachiller I.,Luna M. Barrio,Cifuentes J. A. Brochero,Cerrada M.,Colino N.,Cruz B. De La,Peris A. Delgado,Bedoya C. Fernandez,Ramos J. P. Fernández,Flix J.,Fouz M. C.,Lopez O. Gonzalez,Lopez S. Goy,Hernandez J. M.,Josa M. I.,Moran D.,Yzquierdo A. Pérez-Calero,Pelayo J. Puerta,Redondo I.,Romero L.,Navas S. Sánchez,Soares M. S.,Triossi A.,Albajar C.,de Trocóniz J. F.,Cuevas J.,Erice C.,Menendez J. Fernandez,Folgueras S.,Caballero I. Gonzalez,Fernández J. R. González,Cortezon E. Palencia,Bouza V. Rodríguez,Cruz S. Sanchez,Garcia J. M. Vizan,Cabrillo I. J.,Calderon A.,Quero B. Chazin,Campderros J. Duarte,Fernandez M.,Manteca P. J. Fernández,Alonso A. García,Garcia-Ferrero J.,Gomez G.,Virto A. Lopez,Marco J.,Rivero C. Martinez,del Arbol P. Martinez Ruiz,Matorras F.,Gomez J. Piedra,Prieels C.,Rodrigo T.,Ruiz-Jimeno A.,Scodellaro L.,Trevisani N.,Vila I.,Cortabitarte R. Vilar,Wickramage N.,Abbaneo D.,Akgun B.,Auffray E.,Auzinger G.,Baillon P.,Ball A. H.,Barney D.,Bendavid J.,Bianco M.,Bocci A.,Botta C.,Brondolin E.,Camporesi T.,Cepeda M.,Cerminara G.,Chapon E.,Chen Y.,Cucciati G.,d’Enterria D.,Dabrowski A.,Daci N.,Daponte V.,David A.,De Roeck A.,Deelen N.,Dobson M.,Dünser M.,Dupont N.,Elliott-Peisert A.,Fallavollita F.,Fasanella D.,Franzoni G.,Fulcher J.,Funk W.,Gigi D.,Gilbert A.,Gill K.,Glege F.,Gruchala M.,Guilbaud M.,Gulhan D.,Hegeman J.,Heidegger C.,Iiyama Y.,Innocente V.,Innocenti G. M.,Jafari A.,Janot P.,Karacheban O.,Kieseler J.,Kornmayer A.,Krammer M.,Lange C.,Lecoq P.,Lourenço C.,Malgeri L.,Mannelli M.,Massironi A.,Meijers F.,Merlin J. A.,Mersi S.,Meschi E.,Moortgat F.,Mulders M.,Ngadiuba J.,Nourbakhsh S.,Orfanelli S.,Orsini L.,Pantaleo F.,Pape L.,Perez E.,Peruzzi M.,Petrilli A.,Petrucciani G.,Pfeiffer A.,Pierini M.,Pitters F. M.,Rabady D.,Racz A.,Rovere M.,Sakulin H.,Schäfer C.,Schwick C.,Selvaggi M.,Sharma A.,Silva P.,Sphicas P.,Stakia A.,Steggemann J.,Treille D.,Tsirou A.,Vartak A.,Verzetti M.,Zeuner W. D.,Caminada L.,Deiters K.,Erdmann W.,Horisberger R.,Ingram Q.,Kaestli H. C.,Kotlinski D.,Langenegger U.,Rohe T.,Wiederkehr S. A.,Backhaus M.,Berger P.,Chernyavskaya N.,Dissertori G.,Dittmar M.,Donegà M.,Dorfer C.,Gómez Espinosa T. A.,Grab C.,Hits D.,Klijnsma T.,Lustermann W.,Manzoni R. A.,Marionneau M.,Meinhard M. T.,Micheli F.,Musella P.,Nessi-Tedaldi F.,Pauss F.,Perrin G.,Perrozzi L.,Pigazzini S.,Reichmann M.,Reissel C.,Reitenspiess T.,Ruini D.,Becerra D. A. Sanz,Schönenberger M.,Shchutska L.,Tavolaro V. R.,Theofilatos K.,Olsson M. L. Vesterbacka,Wallny R.,Zhu D. H.,Aarrestad T. K.,Amsler C.,Brzhechko D.,Canelli M. F.,De Cosa A.,Del Burgo R.,Donato S.,Galloni C.,Hreus T.,Kilminster B.,Leontsinis S.,Mikuni V. M.,Neutelings I.,Rauco G.,Robmann P.,Salerno D.,Schweiger K.,Seitz C.,Takahashi Y.,Wertz S.,Zucchetta A.,Doan T. H.,Kuo C. M.,Lin W.,Yu S. S.,Chang P.,Chao Y.,Chen K. F.,Chen P. H.,Hou W.-S.,Liu Y. F.,Lu R.-S.,Paganis E.,Psallidas A.,Steen A.,Asavapibhop B.,Srimanobhas N.,Suwonjandee N.,Bat A.,Boran F.,Cerci S.,Damarseckin S.,Demiroglu Z. S.,Dolek F.,Dozen C.,Dumanoglu I.,Gokbulut G.,Guler EmineGurpinar,Guler Y.,Hos I.,Isik C.,Kangal E. E.,Kara O.,Topaksu A. Kayis,Kiminsu U.,Oglakci M.,Onengut G.,Ozdemir K.,Ozturk S.,Cerci D. Sunar,Tali B.,Tok U. G.,Turkcapar S.,Zorbakir I. S.,Zorbilmez C.,Isildak B.,Karapinar G.,Yalvac M.,Zeyrek M.,Atakisi I. O.,Gülmez E.,Kaya M.,Kaya O.,Özçelik Ö.,Ozkorucuklu S.,Tekten S.,Yetkin E. A.,Cakir A.,Cankocak K.,Komurcu Y.,Sen S.,Grynyov B.,Levchuk L.,Ball F.,Brooke J. J.,Burns D.,Clement E.,Cussans D.,Davignon O.,Flacher H.,Goldstein J.,Heath G. P.,Heath H. F.,Kreczko L.,Newbold D. M.,Paramesvaran S.,Penning B.,Sakuma T.,Smith D.,Smith V. J.,Taylor J.,Titterton A.,Bell K. W.,Belyaev A.,Brew C.,Brown R. M.,Cieri D.,Cockerill D. J. A.,Coughlan J. 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Abstract

Abstract Normalised multi-differential cross sections for top quark pair ($$\hbox {t}{\bar{\hbox {t}}}$$tt¯) production are measured in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13$$\,{\text {TeV}}$$TeV using events containing two oppositely charged leptons. The analysed data were recorded with the CMS detector in 2016 and correspond to an integrated luminosity of $$35.9{\,{\text {fb}}^{-1}} $$35.9fb-1. The double-differential $$\hbox {t}{\bar{\hbox {t}}}$$tt¯ cross section is measured as a function of the kinematic properties of the top quark and of the $$\hbox {t}{\bar{\hbox {t}}}$$tt¯ system at parton level in the full phase space. A triple-differential measurement is performed as a function of the invariant mass and rapidity of the $$\hbox {t}{\bar{\hbox {t}}}$$tt¯ system and the multiplicity of additional jets at particle level. The data are compared to predictions of Monte Carlo event generators that complement next-to-leading-order (NLO) quantum chromodynamics (QCD) calculations with parton showers. Together with a fixed-order NLO QCD calculation, the triple-differential measurement is used to extract values of the strong coupling strength $$\alpha _{S}$$αS and the top quark pole mass ($$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}}$$mtpole) using several sets of parton distribution functions (PDFs). The measurement of $$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}}$$mtpole exploits the sensitivity of the $$\hbox {t}{\bar{\hbox {t}}}$$tt¯ invariant mass distribution to $$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}}$$mtpole near the production threshold. Furthermore, a simultaneous fit of the PDFs, $$\alpha _{S}$$αS, and $$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}}$$mtpole is performed at NLO, demonstrating that the new data have significant impact on the gluon PDF, and at the same time allow an accurate determination of $$\alpha _{S}$$αS and $$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}}$$mtpole. The values $$\alpha _{S}(m_{{\text {Z}}}) = 0.1135{}^{+0.0021}_{-0.0017}$$αS(mZ)=0.1135-0.0017+0.0021 and $$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}} = 170.5 \pm 0.8 \,{\text {GeV}} $$mtpole=170.5±0.8GeV are extracted, which account for experimental and theoretical uncertainties, the latter being estimated from NLO scale variations. Possible effects from Coulomb and soft-gluon resummation near the $$\hbox {t}{\bar{\hbox {t}}}$$tt¯ production threshold are neglected in these parameter extractions. A rough estimate of these effects indicates an expected correction of $$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}}$$mtpole of the order of $$+1 \,{\text {GeV}} $$+1GeV, which can be regarded as additional theoretical uncertainty in the current $$m_{{\text {t}}}^{{\text {pole}}}$$mtpole extraction.

Publisher

Springer Science and Business Media LLC

Subject

Physics and Astronomy (miscellaneous),Engineering (miscellaneous)

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2. 50 Years of quantum chromodynamics;The European Physical Journal C;2023-12-12

3. Preheating in Einstein-Cartan Higgs Inflation: oscillon formation;Journal of Cosmology and Astroparticle Physics;2023-12-01

4. Probing elementary particles at the CMS experiment;The European Physical Journal Special Topics;2023-12

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