Constraints on the off-shell Higgs boson signal strength in the high-mass ZZ and WW final states with the ATLAS detector

Authors
Aad, G.; Abbott, B.; Abdallah, J.; Abdinov, O.; Aben, R.; Alconada Verzini, María Josefina; Alonso, Francisco; Arduh, Francisco Anuar; Dova, Maria Teresa; Monticelli, Fernando Gabriel; Wahlberg, Hernan Pablo; Otero y Garzon, Gustavo Javier; Piegaia, Ricardo Nestor; Reisin, Hernan Diego; Sacerdoti, Sabrina; Zieminska, D.; Zimine, N. I.; Zimmermann, C.; Zimmermann, R.; Zimmermann, S.; Zinonos, Z.; Zinser, M.; Ziolkowski, M.; Živković, L.; Zobernig, G.; Zoccoli, A.; Nedden, M. zur; Zurzolo, G.; Zwalinski, L.; The ATLAS Collaboration
Publication Year
2015
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Measurements of the ZZ and WW final states in the mass range above the 2mZ2mZ and 2mW2mW thresholds provide a unique opportunity to measure the off-shell coupling strength of the Higgs boson. This paper presents constraints on the off-shell Higgs boson event yields normalised to the Standard Model prediction (signal strength) in the ZZ→4ℓZZ→4ℓ , ZZ→2ℓ2νZZ→2ℓ2ν and WW→eνμνWW→eνμν final states. The result is based on pp collision data collected by the ATLAS experiment at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb −1−1 at a collision energy of s√=8s=8 TeV. Using the CLsCLs method, the observed 95 %% confidence level (CL) upper limit on the off-shell signal strength is in the range 5.1–8.6, with an expected range of 6.7–11.0. In each case the range is determined by varying the unknown gg→ZZgg→ZZ and gg→WWgg→WW background K-factor from higher-order quantum chromodynamics corrections between half and twice the value of the known signal K-factor. Assuming the relevant Higgs boson couplings are independent of the energy scale of the Higgs boson production, a combination with the on-shell measurements yields an observed (expected) 95 %% CL upper limit on ΓH/ΓSMHΓH/ΓHSM in the range 4.5–7.5 (6.5–11.2) using the same variations of the background K-factor. Assuming that the unknown gg→VVgg→VV background K-factor is equal to the signal K-factor, this translates into an observed (expected) 95 %% CL upper limit on the Higgs boson total width of 22.7 (33.0) MeV.
Fil: Aad, G.. Aix-Marseille Université; Francia
Fil: Abbott, B.. Oklahoma State University; Estados Unidos
Fil: Abdallah, J.. Academia Sinica; China
Fil: Abdinov, O.. Azerbaijan Academy of Sciences; Azerbaiyán
Fil: Aben, R.. University of Amsterdam; Países Bajos
Fil: Alconada Verzini, María Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Alonso, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Arduh, Francisco Anuar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Dova, Maria Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Monticelli, Fernando Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Wahlberg, Hernan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Otero y Garzon, Gustavo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Piegaia, Ricardo Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Reisin, Hernan Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Sacerdoti, Sabrina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Zieminska, D.. Indiana University; Estados Unidos
Fil: Zimine, N. I.. Joint Institute for Nuclear Research; Rusia
Fil: Zimmermann, C.. Universität Mainz; Alemania
Fil: Zimmermann, R.. University of Bonn; Alemania
Fil: Zimmermann, S.. Albert-Ludwigs-Universität; Alemania
Fil: Zinonos, Z.. Georg-August-Universität; Alemania
Fil: Zinser, M.. Universität Mainz; Alemania
Fil: Ziolkowski, M.. Universität Siegen; Alemania
Fil: Živković, L.. University of Belgrade; Serbia
Fil: Zobernig, G.. University of Wisconsin; Estados Unidos
Fil: Zoccoli, A.. Università di Bologna; Italia
Fil: Nedden, M. zur. Humboldt University; Alemania
Fil: Zurzolo, G.. Università di Napoli; Italia
Fil: Zwalinski, L.. Cern - European Organization For Nuclear Research; Suiza
Fil: The ATLAS Collaboration. No especifica;
Subject
ATLAS
Higgs off-shell
Z W bosons
Astronomía
Ciencias Físicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/57501