The spin asymmetry in deep inelastic scattering of longitudinally polarised muons by longitudinally polarised protons has been measured in the range 0.01<×<0.7. The spin dependent structure function g1(x) for the proton has been determined and, combining the data with earlier SLAC measurements, its integral over x found to be 0.126±0.010(stat.)±0.015(syst.), in disagreement with the Ellis-Jaffe sum rule. Assuming the validity of the Biorken sum rule, this result implies a significant negative value for the integral of g1 for the neutron. These integrals lead to the conclusion, in the naïve quark parton model, that the total quark spin constitutes a rather small fraction of the spin of the nucleon. Results are also presented on the asymmetries in inclusive hadron production which are consistent with the above picture.

The jet energy scale and its systematic uncertainty are determined for jets measured with the ATLAS detector at the LHC in proton-proton collision data at a centre-of-mass energy of $\sqrt{s}=7\ \mathrm{TeV}$ corresponding to an integrated luminosity of 38 pb−1. Jets are reconstructed with the anti-k t algorithm with distance parameters R=0.4 or R=0.6. Jet energy and angle corrections are determined from Monte Carlo simulations to calibrate jets with transverse momenta p T≥20 GeV and pseudorapidities |η|<4.5. The jet energy systematic uncertainty is estimated using the single isolated hadron response measured in situ and in test-beams, exploiting the transverse momentum balance between central and forward jets in events with dijet topologies and studying systematic variations in Monte Carlo simulations. The jet energy uncertainty is less than 2.5 % in the central calorimeter region (|η|<0.8) for jets with 60≤p T<800 GeV, and is maximally 14 % for p T<30 GeV in the most forward region 3.2≤|η|<4.5. The jet energy is validated for jet transverse momenta up to 1 TeV to the level of a few percent using several in situ techniques by comparing a well-known reference such as the recoiling photon p T, the sum of the transverse momenta of tracks associated to the jet, or a system of low-p T jets recoiling against a high-p T jet. More sophisticated jet calibration schemes are presented based on calorimeter cell energy density weighting or hadronic properties of jets, aiming for an improved jet energy resolution and a reduced flavour dependence of the jet response. The systematic uncertainty of the jet energy determined from a combination of in situ techniques is consistent with the one derived from single hadron response measurements over a wide kinematic range. The nominal corrections and uncertainties are derived for isolated jets in an inclusive sample of high-p T jets. Special cases such as event topologies with close-by jets, or selections of samples with an enhanced content of jets originating from light quarks, heavy quarks or gluons are also discussed and the corresponding uncertainties are determined.

The production of W boson pairs in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=8 $$ TeV is studied using data corresponding to 20.3 fb−1 of integrated luminosity collected by the ATLAS detector during 2012 at the CERN Large Hadron Collider. The W bosons are reconstructed using their leptonic decays into electrons or muons and neutrinos. Events with reconstructed jets are not included in the candidate event sample. A total of 6636 WW candidate events are observed. Measurements are performed in fiducial regions closely approximating the detector acceptance. The integrated measurement is corrected for all acceptance effects and for the W branching fractions to leptons in order to obtain the total WW production cross section, which is found to be 71.1 ± 1.1(stat) − 5.0 + 5.7 (syst) ± 1.4(lumi) pb. This agrees with the next-to-next-to-leading-order Standard Model prediction of 63. 2 − 1.4 + 1.6 (scale) ± 1.2(PDF) pb. Fiducial differential cross sections are measured as a function of each of six kinematic variables. The distribution of the transverse momentum of the leading lepton is used to set limits on anomalous triple-gauge-boson couplings.

Higgsinos with masses near the electroweak scale can solve the hierarchy problem and provide a dark matter candidate, while detecting them at the LHC remains challenging if their mass splitting is O(1  GeV). This Letter presents a novel search for nearly mass-degenerate Higgsinos in events with an energetic jet, missing transverse momentum, and a low-momentum track with a significant transverse impact parameter using 140  fb−1 of proton-proton collision data at s=13  TeV collected by the ATLAS experiment. For the first time since LEP, a range of mass splittings between the lightest charged and neutral Higgsinos from 0.3 to 0.9 GeV is excluded at 95% confidence level, with a maximum reach of approximately 170 GeV in the Higgsino mass. © 2024 CERN, for the ATLAS Collaboration 2024 CERN

This paper presents a search for pair production of higgsinos, the supersymmetric partners of the Higgs bosons, in scenarios with gauge-mediated supersymmetry breaking. Each higgsino is assumed to decay into a Higgs boson and a nearly massless gravitino. The search targets events where each Higgs boson decays into bb¯, leading to a reconstructed final state with at least three energetic b-jets and missing transverse momentum. Two complementary analysis channels are used, with each channel specifically targeting either low or high values of the higgsino mass. The low-mass (high-mass) channel exploits 126 (139)  fb−1 of s=13  TeV data collected by the ATLAS detector during Run 2 of the Large Hadron Collider. No significant excess above the Standard Model prediction is found. At 95% confidence level, masses between 130 GeV and 940 GeV are excluded for higgsinos decaying exclusively into Higgs bosons and gravitinos. Exclusion limits as a function of the higgsino decay branching ratio to a Higgs boson are also reported. © 2024 CERN, for the ATLAS Collaboration 2024 CERN

Measurements of the substructure of top-quark jets are presented, using 140  fb−1 of 13 TeV pp collision data recorded with the ATLAS detector at the LHC. Top-quark jets reconstructed with the anti-kt algorithm with a radius parameter R=1.0 are selected in top-quark pair (tt¯) events where one top quark decays semileptonically and the other hadronically, or where both top quarks decay hadronically. The top-quark jets are required to have transverse momentum pT>350  GeV, yielding large samples of data events with jet pT values between 350 and 600 GeV. One- and two-dimensional differential cross sections for eight substructure variables, defined using only the charged components of the jets, are measured in a particle-level phase space by correcting for the smearing and acceptance effects induced by the detector. The differential cross sections are compared with the predictions of several Monte Carlo simulations in which top-quark pair-production quantum chromodynamic matrix-element calculations at next-to-leading-order precision in the strong coupling constant αS are passed to leading-order parton shower and hadronization generators. The Monte Carlo predictions for measures of the broadness, and also the two-body structure, of the top-quark jets are found to be in good agreement with the measurements, while variables sensitive to the three-body structure of the top-quark jets exhibit some tension with the measured distributions. © 2024 CERN, for the ATLAS Collaboration 2024 CERN

Abstract The ATLAS trigger system is a crucial component of the ATLAS experiment at the LHC. It is responsible for selecting events in line with the ATLAS physics programme. This paper presents an overview of the changes to the trigger and data acquisition system during the second long shutdown of the LHC, and shows the performance of the trigger system and its components in the proton-proton collisions during the 2022 commissioning period as well as its expected performance in proton-proton and heavy-ion collisions for the remainder of the third LHC data-taking period (2022–2025).

A combination of fifteen top quark mass measurements performed by the ATLAS and CMS experiments at the LHC is presented. The datasets used correspond to an integrated luminosity of up to 5 and 20  fb−1 of proton-proton collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, respectively. The combination includes measurements in top quark pair events that exploit both the semileptonic and hadronic decays of the top quark, and a measurement using events enriched in single top quark production via the electroweak t channel. The combination accounts for the correlations between measurements and achieves an improvement in the total uncertainty of 31% relative to the most precise input measurement. The result is mt=172.52±0.14(stat)±0.30(syst)  GeV, with a total uncertainty of 0.33 GeV. © 2024 CERN, for the CMS and ATLASs Collaboration 2024 CERN