Measurement of the Effective Weak Mixing Angle in $p\overline{p}\to Z/{\gamma }^{*}\to e^{+}{e}^{-}$ Events

Journal Article · Wed Jul 22 00:00:00 EDT 2015 · Physical Review Letters

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.041801· OSTI ID:1296793

Abazov, V. M.; Abbott, B.; Acharya, B. S.; Adams, M.; Adams, T.; Agnew, J. P.; Alexeev, G. D.; Alkhazov, G.; Alton, A.; Askew, A.; Atkins, S.; Augsten, K.; Avila, C.; Badaud, F.; Bagby, L.; Baldin, B.; Bandurin, D. V.; Banerjee, S.; Barberis, E.; Baringer, P. ; Bartlett, J. F.; Bassler, U.; Bazterra, V.; Bean, A.; Begalli, M.; Bellantoni, L.; Beri, S. B.; Bernardi, G.; Bernhard, R.; Bertram, I.; Besançon, M.; Beuselinck, R.; Bhat, P. C.; Bhatia, S.; Bhatnagar, V.; Blazey, G.; Blessing, S.; Bloom, K.; Boehnlein, A.; Boline, D.; Boos, E. E.; Borissov, G.; Borysova, M.; Brandt, A.; Brandt, O.; Brock, R.; Bross, A.; Brown, D.; Bu, X. B.; Buehler, M.; Buescher, V.; Bunichev, V.; Burdin, S.; Buszello, C. P.; Camacho-Pérez, E.; Casey, B. C. K.; Castilla-Valdez, H.; Caughron, S.; Chakrabarti, S.; Chan, K. M.; Chandra, A.; Chapon, E.; Chen, G.; Cho, S. W.; Choi, S.; Choudhary, B.; Cihangir, S.; Claes, D.; Clutter, J.; Cooke, M.; Cooper, W. E.; Corcoran, M.; Couderc, F.; Cousinou, M. -C.; Cutts, D.; Das, A.; Davies, G.; de Jong, S. J.; De La Cruz-Burelo, E.; Déliot, F.; Demina, R.; Denisov, D.; Denisov, S. P.; Desai, S.; Deterre, C.; DeVaughan, K.; Diehl, H. T.; Diesburg, M.; Ding, P. F.; Dominguez, A.; Dubey, A.; Dudko, L. V.; Duperrin, A.; Dutt, S.; Eads, M.; Edmunds, D.; Ellison, J.; Elvira, V. D.; Enari, Y.; Evans, H.; Evdokimov, V. N.; Fauré, A.; Feng, L.; Ferbel, T.; Fiedler, F.; Filthaut, F.; Fisher, W.; Fisk, H. E.; Fortner, M.; Fox, H.; Fuess, S.; Garbincius, P. H.; Garcia-Bellido, A.; García-González, J. A.; Gavrilov, V.; Geng, W.; Gerber, C. E.; Gershtein, Y.; Ginther, G.; Gogota, O.; Golovanov, G.; Grannis, P. D.; Greder, S.; Greenlee, H.; Grenier, G.; Gris, Ph.; Grivaz, J. -F.; Grohsjean, A.; Grünendahl, S.; Grünewald, M. W.; Guillemin, T.; Gutierrez, G.; Gutierrez, P.; Haley, J.; Han, L.; Harder, K.; Harel, A.; Hauptman, J. M.; Hays, J.; Head, T.; Hebbeker, T.; Hedin, D.; Hegab, H.; Heinson, A. P.; Heintz, U.; Hensel, C.; Heredia-De La Cruz, I.; Herner, K.; Hesketh, G.; Hildreth, M. D.; Hirosky, R.; Hoang, T.; Hobbs, J. D.; Hoeneisen, B.; Hogan, J.; Hohlfeld, M.; Holzbauer, J. L.; Howley, I.; Hubacek, Z.; Hynek, V.; Iashvili, I.; Ilchenko, Y.; Illingworth, R.; Ito, A. S.; Jabeen, S.; Jaffré, M.; Jayasinghe, A.; Jeong, M. S.; Jesik, R.; Jiang, P.; Johns, K.; Johnson, E.; Johnson, M.; Jonckheere, A.; Jonsson, P.; Joshi, J.; Jung, A. W.; Juste, A.; Kajfasz, E.; Karmanov, D.; Katsanos, I.; Kaur, M.; Kehoe, R.; Kermiche, S.; Khalatyan, N.; Khanov, A.; Kharchilava, A.; Kharzheev, Y. N.; Kiselevich, I.; Kohli, J. M.; Kozelov, A. V.; Kraus, J.; Kumar, A.; Kupco, A.; Kurča, T.; Kuzmin, V. A.; Lammers, S.; Lebrun, P.; Lee, H. S.; Lee, S. W.; Lee, W. M.; Lei, X.; Lellouch, J.; Li, D.; Li, H.; Li, L.; Li, Q. Z.; Lim, J. K.; Lincoln, D.; Linnemann, J.; Lipaev, V. V.; Lipton, R.; Liu, H.; Liu, Y.; Lobodenko, A.; Lokajicek, M.; Lopes de Sa, R.; Luna-Garcia, R.; Lyon, A. L.; Maciel, A. K. A.; Madar, R.; Magaña-Villalba, R.; Malik, S.; Malyshev, V. L.; Mansour, J.; Martínez-Ortega, J.; McCarthy, R.; McGivern, C. L.; Meijer, M. M.; Melnitchouk, A.; Menezes, D.; Mercadante, P. G.; Merkin, M.; Meyer, A.; Meyer, J.; Miconi, F.; Mondal, N. K.; Mulhearn, M.; Nagy, E.; Narain, M.; Nayyar, R.; Neal, H. A.; Negret, J. P.; Neustroev, P.; Nguyen, H. T.; Nunnemann, T.; Orduna, J.; Osman, N.; Osta, J.; Pal, A.; Parashar, N.; Parihar, V.; Park, S. K.; Partridge, R.; Parua, N.; Patwa, A.; Penning, B.; Perfilov, M.; Peters, Y.; Petridis, K.; Petrillo, G.; Pétroff, P.; Pleier, M. -A.; Podstavkov, V. M.; Popov, A. V.; Prewitt, M.; Price, D.; Prokopenko, N.; Qian, J.; Quadt, A.; Quinn, B.; Ratoff, P. N.; Razumov, I.; Ripp-Baudot, I.; Rizatdinova, F.; Rominsky, M.; Ross, A.; Royon, C.; Rubinov, P.; Ruchti, R.; Sajot, G.; Sánchez-Hernández, A.; Sanders, M. P.; Santos, A. S.; Savage, G.; Savitskyi, M.; Sawyer, L.; Scanlon, T.; Schamberger, R. D.; Scheglov, Y.; Schellman, H.; Schwanenberger, C.; Schwienhorst, R.; Sekaric, J.; Severini, H.; Shabalina, E.; Shary, V.; Shaw, S.; Shchukin, A. A.; Simak, V.; Skubic, P.; Slattery, P.; Smirnov, D.; Snow, G. R.; Snow, J.; Snyder, S.; Söldner-Rembold, S.; Sonnenschein, L.; Soustruznik, K.; Stark, J.; Stoyanova, D. A.; Strauss, M.; Suter, L.; Svoisky, P.; Titov, M.; Tokmenin, V. V.; Tsai, Y. -T.; Tsybychev, D.; Tuchming, B.; Tully, C.; Uvarov, L.; Uvarov, S.; Uzunyan, S.; Van Kooten, R.; van Leeuwen, W. M.; Varelas, N.; Varnes, E. W.; Vasilyev, I. A.; Verkheev, A. Y.; Vertogradov, L. S.; Verzocchi, M.; Vesterinen, M.; Vilanova, D.; Vokac, P.; Wahl, H. D.; Wang, M. H. L. S.; Warchol, J.; Watts, G.; Wayne, M.; Weichert, J.; Welty-Rieger, L.; Williams, M. R. J.; Wilson, G. W.; Wobisch, M.; Wood, D. R.; Wyatt, T. R.; Xie, Y.; Yamada, R.; Yang, S.; Yasuda, T.; Yatsunenko, Y. A.; Ye, W.; Ye, Z.; Yin, H.; Yip, K.; Youn, S. W.; Yu, J. M.; Zennamo, J.; Zhao, T. G.; Zhou, B.; Zhu, J.; Zielinski, M.; Zieminska, D.; Zivkovic, L.

We present a measurement of the fundamental parameter of the standard model, the weak mixing angle sin²θ^ℓ_eff which determines the relative strength of weak and electromagnetic interactions, in pp¯→Z/γ*→e⁺e^- events at a center of mass energy of 1.96 TeV, using data corresponding to 9.7 fb^-1 of integrated luminosity collected by the D0 detector at the Fermilab Tevatron. The effective weak mixing angle is extracted from the forward-backward charge asymmetry as a function of the invariant mass around the Z boson pole. The measured value of sin²θ^ℓ_eff=0.23147±0.00047 is the most precise measurement from light quark interactions to date, with a precision close to the best LEP and SLD results.

• Research Organization: Brookhaven National Lab. (BNL), Upton, NY (United States); Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
• Contributing Organization: D0 Collaboration
• DOE Contract Number: AC02-07CH11359
• OSTI ID: 1296793
• Report Number(s): FERMILAB-PUB-14-288-E; arXiv:1408.5016; PRLTAO; 1311833
• Journal Information: Physical Review Letters, Vol. 115, Issue 4; ISSN 0031-9007
• Publisher: American Physical Society (APS)
• Country of Publication: United States
• Language: English

Related Subjects

72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS