MMHT2014全局PDF分析中$\alpha_S$的不确定度及其对标准模型预言的影响

我们在最近的MMHT深度非弹性及相关硬散射数据全局分析中，研究了当强耦合$\alpha_S(M_Z^2)$被允许作为自由参数时的不确定度，该分析旨在确定质子的部分子分布函数（PDFs）。分析采用$\overline{\rm MS}$方案中领头扭度固定阶共线因子化的标准框架。我们通过在其最优值附近以$0.001$为步长重复NNLO和NLO全局分析，覆盖$\alpha_S(M_Z^2)=0.108$到$0.128$的范围，并公开所有PDFs集合，从而研究各单独数据集对$\alpha_S(M_Z^2)$值的约束。在全局拟合中纳入inclusive $t\bar{t}$产生截面测量，使我们能探索顶夸克质量$m_t$取值与$\alpha_S(M_Z^2)$之间的关联。我们发现最佳拟合值在NLO和NNLO分别为$\alpha_S(M_Z^2)=0.1201\pm0.0015$和$0.1172\pm 0.0013$；当将$\alpha_S(M_Z^2)$的世界平均值作为一个数据点时，中心值分别变为$\alpha_S(M_Z^2)=0.1195$和$0.1178$。我们研究了$\alpha_S(M_Z^2)$的不确定度与PDFs不确定度之间的相互作用。特别地，我们计算了LHC上关键过程的截面，并展示了来自标准MMHT2014 PDFs和来自$\alpha_S(M_Z^2)$的不确定度如何可独立给出并合并。