A combination is presented of all inclusive deep inelastic cross sections previously published by the H1 and ZEUS collaborations at HERA for neutral and charged current $$e^{\pm }p$$ scattering for zero beam polarisation. The data were taken at proton beam energies of 920, 820, 575 and 460 GeV and an electron beam energy of 27.5 GeV. The data correspond to an integrated luminosity of about 1 fb $$^{-1}$$ and span six orders of magnitude in negative four-momentum-transfer squared, $$Q^2$$ , and Bjorken x. The correlations of the systematic uncertainties were evaluated and taken into account for the combination. The combined cross sections were input to QCD analyses at leading order, next-to-leading order and at next-to-next-to-leading order, providing a new set of parton distribution functions, called HERAPDF2.0. In addition to the experimental uncertainties, model and parameterisation uncertainties were assessed for these parton distribution functions. Variants of HERAPDF2.0 with an alternative gluon parameterisation, HERAPDF2.0AG, and using fixed-flavour-number schemes, HERAPDF2.0FF, are presented. The analysis was extended by including HERA data on charm and jet production, resulting in the variant HERAPDF2.0Jets. The inclusion of jet-production cross sections made a simultaneous determination of these parton distributions and the strong coupling constant possible, resulting in $$\alpha _s(M_Z^2)=0.1183 \pm 0.0009 \mathrm{(exp)} \pm 0.0005\mathrm{(model/parameterisation)} \pm 0.0012\mathrm{(hadronisation)} ^{+0.0037}_{-0.0030}\mathrm{(scale)}$$ . An extraction of $$xF_3^{\gamma Z}$$ and results on electroweak unification and scaling violations are also presented.

A combination is presented of the inclusive deep inelastic cross sections measured by the H1 and ZEUS Collaborations in neutral and charged current unpolarised ep scattering at HERA during the period 1994-2000. The data span six orders of magnitude in negative four-momentum-transfer squared, Q^2, and in Bjorken x. The combination method used takes the correlations of systematic uncertainties into account, resulting in an improved accuracy. The combined data are the sole input in a NLO QCD analysis which determines a new set of parton distributions, HERAPDF1.0, with small experimental uncertainties. This set includes an estimate of the model and parametrisation uncertainties of the fit result.

Abstract The H1 Collaboration at HERA reports the first measurement of groomed event shape observables in deep inelastic electron-proton scattering (DIS) at $$\sqrt{s} =319~$$  s  = 319  GeV, using data recorded between the years 2003 and 2007 with an integrated luminosity of 351 $$\textrm{pb}^{-1}$$  pb - 1  . Event shapes provide incisive probes of perturbative and non-perturbative QCD. Grooming techniques have been used for jet measurements in hadronic collisions; this paper presents the first application of grooming to DIS data. The analysis is carried out in the Breit frame, utilizing the novel Centauro jet clustering algorithm that is designed for DIS event topologies. Events are required to have squared momentum-transfer $$Q^2 > 150$$  Q 2  > 150 GeV $$^2$$  2  and inelasticity $$ 0.2< y < 0.7$$ 0.2 < y < 0.7 . We report measurements of the production cross section of groomed event 1-jettiness and groomed invariant mass for several choices of grooming parameter. Monte Carlo model calculations and analytic calculations based on Soft Collinear Effective Theory are compared to the measurements.

Abstract The Breit frame provides a natural frame to analyze lepton–proton scattering events. In this reference frame, the parton model hard interactions between a quark and an exchanged boson defines the coordinate system such that the struck quark is back-scattered along the virtual photon momentum direction. In Quantum Chromodynamics (QCD), higher order perturbative or non-perturbative effects can change this picture drastically. As Bjorken- x decreases below one half, a rather peculiar event signature is predicted with increasing probability, where no radiation is present in one of the two Breit-frame hemispheres and all emissions are to be found in the other hemisphere. At higher orders in $$\alpha _{s}$$ α s or in the presence of soft QCD effects, predictions of the rate of these events are far from trivial, and that motivates measurements with real data. We report on the first observation of the empty current hemisphere events in electron–proton collisions at the HERA collider using data recorded with the H1 detector at a center-of-mass energy of 319 GeV. The fraction of inclusive neutral-current DIS events with an empty hemisphere is found to be $$0.0112 \pm 3.9\%_\text {stat} \pm 4.5\%_{\text {syst}} \pm 1.6\%_{\text {mod}}$$ 0.0112 ± 3.9 % stat ± 4.5 % syst ± 1.6 % mod in the selected kinematic region of $$150<Q^{2} <1500\, \textrm{GeV}^2 $$ 150 <  Q 2  < 1500   GeV 2  and inelasticity $$0.14<y<0.7$$ 0.14 < y < 0.7 . The data sample corresponds to an integrated luminosity of 351.1 pb $${}^{-1}$$  - 1  , sufficient to enable differential cross section measurements of these events. The results show an enhanced discriminating power at lower Bjorken- x among different Monte Carlo event generator predictions.