Top pair production in the dilepton decay channel with a tau lepton
La production de paires de quarks top dans le canal de désintégration avec un lepton tau
Résumé
The top quark pair production and decay into leptons with at least one being a tau lepton is studied in the framework of the CDF experiment at the Tevatron proton antiproton collider at Fermilab (USA). The selection requires an electron or a muon produced either by the tau lepton decay or by a W decay. The analysis uses the complete Run II data set i.e. 9.0 fb-1, selected by one trigger based on a low transverse momentum electron or muon plus one isolated charged track. The top quark pair production cross section at 1.96 TeV is measured at 8.2+-1.7(+1.2-1.1)+-0.5 pb, and the top branching ratio into tau lepton is measured at 0.120+-0.027(+0.022-0.019)+-0.007 with statistical, systematics and luminosity uncertainties. These are up to date the most accurate results in this top decay channel and are in good agreement with the results obtained using other decay channels of the top at the Tevatron. The branching ratio is also measured separating the single tau lepton from the two tau leptons events with a log likelihood method. This is the first time these two signatures are separately identified. With a fit to data along the log-likelihood variable an alternative measurement of the branching ratio is made: 0.098+-0.022(stat.)+-0.014(syst.); it is in good agreement with the expectations of the Standard Model (with lepton universality) within the experimental uncertainties. The branching ratio is constrained to be less than 0.159 at 95% confidence level. This limit translates into a limit of a top branching ratio into a potential charged Higgs boson.
La production de paires de quarks top se désintégrant en deux leptons dont au moins un lepton tau est étudiée dans le cadre de l'expérience CDF auprès du collisionneur proton-antiproton, Tevatron, a FNAL aux USA. La sélection exige un électron ou un muon produit par désintégration du lepton tau ou par désintégration d'un W. L'analyse utilise toutes les données enregistrées, 9 fb-1, avec un déclenchement basé sur un électron ou muon à faible moment transverse et une trace chargée isolée. La section efficace de production de paires de top a cette énergie obtenue est de 8,2+-1.7(+1.2-1.1)+-0,5 pb, et le rapport de branchement en leptons tau est de 0,120+-0,027(+0,022-0,019)+-0,007 avec erreur statistique, systématique et sur la luminosité respectivement. Ce sont à jour les résultats les plus précis dans ce canal de désintégration du top, en bon accord avec les résultats obtenus au Tevatron avec tous les autres canaux de désintégration du top. Le rapport de branchement est aussi mesuré en séparant les événements tau plus lepton et avec deux leptons tau avec une méthode de maximum de vraisemblance. C'est la première fois que ces modes de désintégration sont identifiés séparément. Par une méthode de maximum de vraisemblance appliquée pour séparer ces deux canaux une mesure alternative du rapport de branchement du top en lepton tau de 0,098+-0,022(stat.)+-0,014(syst.) est obtenue, en bon accord avec les prédictions du Modèle Standard. Une limite supérieure de 0,159 pour ce rapport de branchement, avec 95% de niveau de confiance est extraite donnant un indice de Physique au delà du Modèle Standard en particulier un possible boson de Higgs chargé.