Study of $(W/Z)H$ production and Higgs boson couplings using $H \rightarrow WW^{\ast}$ decays with the ATLAS detector
2 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
3 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
4 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
5 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
6 NIPNE - Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering
7 MSE - Department of Materials Science and Engineering [Blacksburg]
8 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740309
- IdHAL : georges-aad
- ORCID : 0000-0002-6665-4934
- IdRef : 140392653
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741762
- IdHAL : nicolas-berger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178920
- IdHAL : thrynova
- ORCID : 0000-0001-5914-8614
- IdRef : 253167418
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739301
- IdHAL : stephane-jezequel
- ORCID : 0000-0001-7369-6975
- IdRef : 074440926
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741567
- IdHAL : jean-baptiste-de-vivie
- ORCID : 0000-0001-9163-2211
- IdRef : 186392702
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740081
- IdHAL : sophie-henrot-versille
- ORCID : 0000-0003-1218-2991
- IdRef : 191080403
- Fonction : Auteur
- PersonId : 184524
- IdHAL : david-rousseau
- ORCID : 0000-0001-7613-8063
- IdRef : 140465774
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738829
- IdHAL : david-calvet
- ORCID : 0000-0002-9953-5333
- IdRef : 175107963
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740776
- IdHAL : scalvet
- ORCID : 0000-0002-2531-3463
- IdRef : 112108725
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1244643
- IdHAL : timothee-theveneaux-pelzer
- ORCID : 0000-0002-9746-4172
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742418
- IdHAL : yann-coadou
- ORCID : 0000-0001-8195-7004
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171746
- IdHAL : sara-diglio
- ORCID : 0000-0002-9340-0534
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1377681
- IdHAL : emmanuel-monnier
- ORCID : 0000-0002-2551-5751
- IdRef : 139631321
- Fonction : Auteur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742348
- IdHAL : sabine-crepe
- ORCID : 0000-0001-5980-5805
- IdRef : 118947249
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735684
- IdHAL : marie-helene-genest
- ORCID : 0000-0002-4098-2024
- IdRef : 191694142
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477266
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738735
- IdHAL : fabienne-ledroit
- ORCID : 0000-0001-9398-1909
- IdRef : 137343809
- Fonction : Auteur
- PersonId : 21915
- IdHAL : fairouz-malek
- ORCID : 0000-0002-0948-5775
- IdRef : 084171219
- Fonction : Auteur
- PersonId : 14773
- IdHAL : benjamin-trocme
- ORCID : 0000-0001-9500-2487
- IdRef : 139039872
Résumé
A search for Higgs boson production in association with a $W$ or $Z$ boson, in the $H \rightarrow WW^{\ast}$ decay channel, is performed with a data sample collected with the ATLAS detector at the LHC in proton-proton collisions at centre-of-mass energies $\sqrt{s}=7$ TeV and 8 TeV, corresponding to integrated luminosities of 4.5 ${\rm fb}^{-1}$ and 20.3 ${\rm fb}^{-1}$, respectively. The $WH$ production mode is studied in two-lepton and three-lepton final states, while two-lepton and four-lepton final states are used to search for the $ZH$ production mode. The observed significance, for the combined $WH$ and $ZH$ production, is 2.5 standard deviations while a significance of 0.9 standard deviations is expected in the Standard Model Higgs boson hypothesis. The ratio of the combined $WH$ and $ZH$ signal yield to the Standard Model expectation, $\mu_{VH}$, is found to be $\mu_{VH} =3.0^{+1.3}_{-1.1}{\, {(\rm stat.)}}^{+1.0}_{-0.7}{\,{(\rm sys.)}}$ for the Higgs boson mass of 125.36 GeV. The $WH$ and $ZH$ production modes are also combined with the gluon fusion and vector boson fusion production modes studied in the $H \to WW^* \to \ell \nu \ell \nu$ decay channel, resulting in an overall observed significance of 6.5 standard deviations and $\mu_{\rm ggF+VBF+VH} = 1.16^{+0.16}_{-0.15} {\rm (stat.)}^{+0.18}_{-0.15} {\rm (sys.)}$. The results are interpreted in terms of scaling factors of the Higgs boson couplings to vector bosons ($k_V$) and fermions ($k_F$); the combined results are: $|\kappa_V| = 1.06^{+0.10}_{-0.10}$, $|\kappa_F| = 0.85^{+0.26}_{-0.20}$.