Measurement of the $W$ boson polarisation in $t\bar{t}$ events from $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 8 TeV in the lepton+jets channel with ATLAS
M Aaboud
,
N. Berger
(1)
,
A.M. Burger
(1)
,
M. Delmastro
(1)
,
L. Di Ciaccio
(1)
,
S. Elles
(1)
,
K. Grevtsov
(1)
,
T. Guillemin
(1)
,
T. Hryn’ova
(1)
,
S. Jézéquel
(1)
,
I. Koletsou
(1)
,
R. Lafaye
(1)
,
Jérémy Lévêque
(1)
,
P. Mastrandea
(1)
,
E. Sauvan
(1)
,
B.H. Smart
(1)
,
T. Todorov
(1)
,
I. Wingerter-Seez
(1)
,
E. Yatsenko
(1)
,
D. Boumediene
(2)
,
E. Busato
(2)
,
D. Calvet
(2)
,
S. Calvet
(2)
,
A.R. Chomont
(2)
,
J. Donini
(2)
,
S. Ganguly
(2)
,
Ph. Gris
(2)
,
R. Madar
(2)
,
D. Pallin
(2)
,
S.M. Romano Saez
(2)
,
C. Santoni
(2)
,
D. Simon
(2)
,
F. Vazeille
(2)
,
G. Aad
(3)
,
M. Alstaty
(3)
,
M. Barbero
(3)
,
A. Calandri
(3)
,
T.P. Calvet
(3)
,
Y. Coadou
(3)
,
C. Diaconu
(3)
,
F. Djama
(3)
,
V. Ellajosyula
(3)
,
L. Feligioni
(3)
,
A. Hadef
(3)
,
G.D. Hallewell
(3)
,
F. Hubaut
(3)
,
S.J. Kahn
(3)
,
E. B. F. G. Knoops
(3)
,
E. Le Guirriec
(3)
,
K. Liu
(3)
,
D. Madaffari
(3)
,
E. Monnier
(3)
,
S. Muanza
(3)
,
E. Nagy
(3)
,
P. Pralavorio
(3)
,
Y. Rodina
(3)
,
A. Rozanov
(3)
,
M. Talby
(3)
,
T. Theveneaux-Pelzer
(3)
,
R.E. Ticse Torres
(3)
,
S. Tisserant
(3)
,
J. Toth
(4, 3)
,
F. Touchard
(3)
,
L. Vacavant
(3)
,
Chen Wang
(5, 3)
,
R. Wolff
(3)
,
S. Albrand
(6)
,
S. Berlendis
(6)
,
A. Bethani
(6)
,
C. Camincher
(6)
,
J. Collot
(6)
,
S. Crépé-Renaudin
(6)
,
P.A. Delsart
(6)
,
C. Gabaldon
(6)
,
M.H. Genest
(6)
,
P.O.J. Gradin
(6)
,
J.Y. Hostachy
(6)
,
F. Ledroit-Guillon
(6)
,
A. Lleres
(6)
,
A. Lucotte
(6)
,
F. Malek
(6)
,
E. Petit
(6)
,
J. Stark
(6)
,
B. Trocmé
(6)
,
M. Wu
(6)
,
G. Rahal
(7)
1
LAPP -
Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
2 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
3 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
4 Wigner Research Centre for Physics [Budapest]
5 School of Physics, Shandong University
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
2 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
3 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
4 Wigner Research Centre for Physics [Budapest]
5 School of Physics, Shandong University
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
M Aaboud
- Fonction : Auteur
N. Berger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741762
- IdHAL : nicolas-berger
T. Hryn’ova
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178920
- IdHAL : thrynova
- ORCID : 0000-0001-5914-8614
- IdRef : 253167418
S. Jézéquel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739301
- IdHAL : stephane-jezequel
- ORCID : 0000-0001-7369-6975
- IdRef : 074440926
D. Calvet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738829
- IdHAL : david-calvet
- ORCID : 0000-0002-9953-5333
- IdRef : 175107963
G. Aad
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740309
- IdHAL : georges-aad
- ORCID : 0000-0002-6665-4934
- IdRef : 140392653
Y. Coadou
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742418
- IdHAL : yann-coadou
- ORCID : 0000-0001-8195-7004
Chen Wang
- Fonction : Auteur
- PersonId : 829307
S. Crépé-Renaudin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742348
- IdHAL : sabine-crepe
- ORCID : 0000-0001-5980-5805
- IdRef : 118947249
M.H. Genest
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735684
- IdHAL : marie-helene-genest
- ORCID : 0000-0002-4098-2024
- IdRef : 191694142
F. Ledroit-Guillon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738735
- IdHAL : fabienne-ledroit
- ORCID : 0000-0001-9398-1909
- IdRef : 137343809
F. Malek
- Fonction : Auteur
- PersonId : 21915
- IdHAL : fairouz-malek
- ORCID : 0000-0002-0948-5775
- IdRef : 084171219
B. Trocmé
- Fonction : Auteur
- PersonId : 14773
- IdHAL : benjamin-trocme
- ORCID : 0000-0001-9500-2487
- IdRef : 139039872
Résumé
This paper presents a measurement of the polarisation of $W$ bosons from $t\bar{t}$ decays, reconstructed in events with one high-$p_{\mbox{T}}$ lepton and at least four jets. Data from $pp$ collisions at the LHC were collected at $\sqrt{s}$ = 8 TeV and correspond to an integrated luminosity of 20.2 fb$^{-1}$. The angle $\theta^{*}$ between the $b$-quark from the top quark decay and a direct $W$ boson decay product in the $W$ boson rest frame is sensitive to the $W$ boson polarisation. Two different $W$ decay products are used as polarisation analysers: the charged lepton and the down-type quark for the leptonically and hadronically decaying $W$ boson, respectively. The most precise measurement of the $W$ boson polarisation via the distribution of $\cos{\theta^{*}}$ is obtained using the leptonic analyser and events in which at least two of the jets are tagged as $b$-quark jets. The fitted fractions of longitudinal, left- and right-handed polarisation states are $F_{\mathrm{0}}= 0.709 \pm {0.019}$, $F_{\mathrm{L}}= 0.299 \pm {0.015}$ and $F_{\mathrm{R}}= -0.008 \pm {0.014}$, and are the most precisely measured $W$ boson polarisation fractions to date. Limits on anomalous couplings of the $Wtb$ vertex are set.