Cross section and longitudinal single-spin asymmetry $A_L$ for forward $W^{\pm }\to {\mu }^{\pm }\nu$ production in polarized $p+p$ collisions at $\sqrt{s}=510\mathrm{GeV}$

Journal Article · Tue Aug 14 00:00:00 EDT 2018 · Physical Review D

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.032007· OSTI ID:1466632

Adare, A.; Aidala, C.; Ajitanand, N. N.; Akiba, Y.; Akimoto, R.; Alexander, J.; Alfred, M.; Aoki, K.; Apadula, N.; Aramaki, Y.; Asano, H.; Atomssa, E. T.; Awes, T. C.; Azmoun, B.; Babintsev, V.; Bagoly, A.; Bai, M.; Bai, X.; Bandara, N. S.; Bannier, B. ; Barish, K. N.; Bathe, S.; Baublis, V.; Baumann, C.; Baumgart, S.; Bazilevsky, A.; Beaumier, M.; Beckman, S.; Belmont, R.; Berdnikov, A.; Berdnikov, Y.; Black, D.; Blau, D. S.; Boer, M.; Bok, J. S.; Boyle, K.; Brooks, M. L.; Bryslawskyj, J.; Buesching, H.; Bumazhnov, V.; Butsyk, S.; Campbell, S.; Canoa Roman, V.; Chen, C. -H.; Chi, C. Y.; Chiu, M.; Choi, I. J.; Choi, J. B.; Choi, S.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Cianciolo, V.; Citron, Z.; Cole, B. A.; Connors, M.; Cronin, N.; Crossette, N.; Csanád, M.; Csörgő, T.; Danley, T. W.; Datta, A.; Daugherity, M. S.; David, G.; DeBlasio, K.; Dehmelt, K.; Denisov, A.; Deshpande, A.; Desmond, E. J.; Ding, L.; Dion, A.; Do, J. H.; D’Orazio, L.; Drapier, O.; Drees, A.; Drees, K. A.; Durham, J. M.; Durum, A.; Engelmore, T.; Enokizono, A.; En’yo, H.; Esumi, S.; Eyser, K. O.; Fadem, B.; Fan, W.; Feege, N.; Fields, D. E.; Finger, M.; Finger, M.; Fleuret, F.; Fokin, S. L.; Frantz, J. E.; Franz, A.; Frawley, A. D.; Fukao, Y.; Fusayasu, T.; Gainey, K.; Gal, C.; Gallus, P.; Garg, P.; Garishvili, A.; Garishvili, I.; Ge, H.; Giordano, F.; Glenn, A.; Gong, X.; Gonin, M.; Goto, Y.; Granier de Cassagnac, R.; Grau, N.; Greene, S. V.; Grosse Perdekamp, M.; Gu, Y.; Gunji, T.; Guragain, H.; Hachiya, T.; Haggerty, J. S.; Hahn, K. I.; Hamagaki, H.; Han, S. Y.; Hanks, J.; Hasegawa, S.; Haseler, T. O. S.; Hashimoto, K.; Hayano, R.; He, X.; Hemmick, T. K.; Hester, T.; Hill, J. C.; Hill, K.; Hodges, A.; Hollis, R. S.; Homma, K.; Hong, B.; Hoshino, T.; Hotvedt, N.; Huang, J.; Huang, S.; Ichihara, T.; Ikeda, Y.; Imai, K.; Imazu, Y.; Inaba, M.; Iordanova, A.; Isenhower, D.; Isinhue, A.; Ivanishchev, D.; Jacak, B. V.; Jeon, S. J.; Jezghani, M.; Ji, Z.; Jia, J.; Jiang, X.; Johnson, B. M.; Joo, E.; Joo, K. S.; Jouan, D.; Jumper, D. S.; Kamin, J.; Kanda, S.; Kang, B. H.; Kang, J. H.; Kang, J. S.; Kapustinsky, J.; Kawall, D.; Kazantsev, A. V.; Key, J. A.; Khachatryan, V.; Khandai, P. K.; Khanzadeev, A.; Kihara, K.; Kijima, K. M.; Kim, C.; Kim, D. H.; Kim, D. J.; Kim, E. -J.; Kim, H. -J.; Kim, M.; Kim, Y. -J.; Kim, Y. K.; Kincses, D.; Kistenev, E.; Klatsky, J.; Kleinjan, D.; Kline, P.; Koblesky, T.; Kofarago, M.; Komkov, B.; Koster, J.; Kotchetkov, D.; Kotov, D.; Krizek, F.; Kurita, K.; Kurosawa, M.; Kwon, Y.; Lacey, R.; Lai, Y. S.; Lajoie, J. G.; Lebedev, A.; Lee, D. M.; Lee, G. H.; Lee, J.; Lee, K. B.; Lee, K. S.; Lee, S. H.; Leitch, M. J.; Leitgab, M.; Leung, Y. H.; Lewis, B.; Lewis, N. A.; Li, X.; Li, X.; Lim, S. H.; Liu, M. X.; Lökös, S.; Lynch, D.; Maguire, C. F.; Majoros, T.; Makdisi, Y. I.; Makek, M.; Manion, A.; Manko, V. I.; Mannel, E.; McCumber, M.; McGaughey, P. L.; McGlinchey, D.; McKinney, C.; Meles, A.; Mendoza, M.; Meredith, B.; Miake, Y.; Mibe, T.; Mignerey, A. C.; Mihalik, D. E.; Miller, A. J.; Milov, A.; Mishra, D. K.; Mitchell, J. T.; Mitsuka, G.; Miyasaka, S.; Mizuno, S.; Mohanty, A. K.; Mohapatra, S.; Montuenga, P.; Moon, T.; Morrison, D. P.; Morrow, S. I.; Moskowitz, M.; Moukhanova, T. V.; Murakami, T.; Murata, J.; Mwai, A.; Nagae, T.; Nagamiya, S.; Nagashima, K.; Nagle, J. L.; Nagy, M. I.; Nakagawa, I.; Nakagomi, H.; Nakamiya, Y.; Nakamura, K. R.; Nakamura, T.; Nakano, K.; Nattrass, C.; Netrakanti, P. K.; Nihashi, M.; Niida, T.; Nouicer, R.; Novák, T.; Novitzky, N.; Nyanin, A. S.; O’Brien, E.; Ogilvie, C. A.; Oide, H.; Okada, K.; Orjuela Koop, J. D.; Osborn, J. D.; Oskarsson, A.; Ozawa, K.; Pak, R.; Pantuev, V.; Papavassiliou, V.; Park, I. H.; Park, S.; Park, S. K.; Pate, S. F.; Patel, L.; Patel, M.; Peng, J. -C.; Peng, W.; Perepelitsa, D. V.; Perera, G. D. N.; Peressounko, D. Yu.; PerezLara, C. E.; Perry, J.; Petti, R.; Pinkenburg, C.; Pinson, R.; Pisani, R. P.; Purschke, M. L.; Qu, H.; Radzevich, P. V.; Rak, J.; Ravinovich, I.; Read, K. F.; Reynolds, D.; Riabov, V.; Riabov, Y.; Richardson, E.; Richford, D.; Rinn, T.; Riveli, N.; Roach, D.; Rolnick, S. D.; Rosati, M.; Rowan, Z.; Rubin, J. G.; Runchey, J.; Ryu, M. S.; Sahlmueller, B.; Saito, N.; Sakaguchi, T.; Sako, H.; Samsonov, V.; Sarsour, M.; Sato, S.; Sawada, S.; Schaefer, B.; Schmoll, B. K.; Sedgwick, K.; Seele, J.; Seidl, R.; Sekiguchi, Y.; Sen, A.; Seto, R.; Sett, P.; Sexton, A.; Sharma, D.; Shaver, A.; Shein, I.; Shibata, T. -A.; Shigaki, K.; Shimomura, M.; Shoji, K.; Shukla, P.; Sickles, A.; Silva, C. L.; Silvermyr, D.; Singh, B. K.; Singh, C. P.; Singh, V.; Skoby, M. J.; Skolnik, M.; Slunečka, M.; Solano, S.; Soltz, R. A.; Sondheim, W. E.; Sorensen, S. P.; Sourikova, I. V.; Stankus, P. W.; Steinberg, P.; Stenlund, E.; Stepanov, M.; Ster, A.; Stoll, S. P.; Stone, M. R.; Sugitate, T.; Sukhanov, A.; Sumita, T.; Sun, J.; Sun, Z.; Sziklai, J.; Takahara, A.; Taketani, A.; Tanaka, Y.; Tanida, K.; Tannenbaum, M. J.; Tarafdar, S.; Taranenko, A.; Tennant, E.; Tieulent, R.; Timilsina, A.; Todoroki, T.; Tomášek, M.; Torii, H.; Towell, M.; Towell, R.; Towell, R. S.; Tserruya, I.; Ujvari, B.; van Hecke, H. W.; Vargyas, M.; Vazquez-Zambrano, E.; Veicht, A.; Velkovska, J.; Vértesi, R.; Virius, M.; Vossen, A.; Vrba, V.; Vznuzdaev, E.; Wang, X. R.; Watanabe, D.; Watanabe, K.; Watanabe, Y.; Watanabe, Y. S.; Wei, F.; Whitaker, S.; Wolin, S.; Wong, C. P.; Woody, C. L.; Wysocki, M.; Xia, B.; Xu, C.; Xu, Q.; Xue, L.; Yalcin, S.; Yamaguchi, Y. L.; Yang, R.; Yanovich, A.; Yokkaichi, S.; Yoo, J. H.; Yoon, I.; You, Z.; Younus, I.; Yu, H.; Yushmanov, I. E.; Zajc, W. A.; Zelenski, A.; Zharko, S.; Zhou, S.; Zou, L.

We have measured the cross section and single-spin asymmetries from forward W^± → μ^±ν production in longitudinally polarized $p+p$ collisions at $$\sqrt{s}=510\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$$ using the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. The cross sections are consistent with previous measurements at this collision energy, while the most forward and backward longitudinal single spin asymmetries provide new insights into the sea quark helicities in the proton. The charge of the $$W$$ bosons provides a natural flavor separation of the participating partons.

• Research Organization: Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP)
• Contributing Organization: PHENIX Collaboration
• Grant/Contract Number: SC0012704
• OSTI ID: 1466632
• Report Number(s): BNL-207983-2018-JAAM
• Journal Information: Physical Review D, Vol. 98, Issue 3; ISSN 2470-0010
• Publisher: American Physical Society (APS)
• Country of Publication: United States
• Language: English

Related Subjects

72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
relativistic heavy-ion collisions
spin polarization
muons
W & Z bosons
Hadron colliders