Up and down quark structure of the proton

Journal Article · 07 November 2024 · Physical Review. D.

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.110.L091101 · OSTI ID:2476573

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.; Brandt, A.; Brandt, O.; Brochmann, M.; 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.; Cuth, J.; 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.; Drutskoy, A.; Dubey, A.; Dudko, L. V.; Duperrin, A.; Dutt, S.; Eads, M.; Edmunds, D.; Ellison, J.; Elvira, V. D.; Enari, Y.; Evans, H.; Evdokimov, A.; Evdokimov, V. N.; Fauré, A.; Feng, L.; Ferbel, T.; Fiedler, F.; Filthaut, F.; Fisher, W.; Fisk, H. E.; Fortner, M.; Fox, H.; Franc, J.; Fuess, S.; Garbincius, P. H.; Garcia-Bellido, A.; García-González, J. A.; Gavrilov, V.; Geng, W.; Gerber, C. E.; Gershtein, Y.; Ginther, G.; 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.; 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.; Sawyer, L.; Scanlon, T.; Schamberger, R. D.; Scheglov, Y.; Schellman, H.; Schott, M.; Schwanenberger, C.; Schwienhorst, R.; Sekaric, J.; Severini, H.; Shabalina, E.; Shary, V.; Shaw, S.; Shchukin, A. A.; Simak, V.; Skubic, P.; Slattery, P.; 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, C.; 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, M.; 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 report an improved measurement of the valence $u$ and $d$ quark distributions from the forward-backward asymmetry in the Drell-Yan process using $8.6{\mathrm{fb}}^{-1}$ of data collected with the D0 detector in $p\overline{p}$ collisions at $\sqrt{s}=1.96$ . This analysis provides the values of new structure parameters that are directly related to the valence up and down quark distributions in the proton. In other experimental results measuring the quark content of the proton, $d$ quark contributions are mixed with those from other quark flavors. In this measurement, the $u$ and $d$ quark contributions are separately extracted by applying a factorization of the QCD and electroweak portions of the forward-backward asymmetry. Published by the American Physical Society 2024

• Research Organization: ABC Federal U.; Aachen, Tech. Hochsch.; Andes U., Bogota; Arizona U.; Belgrade, Inst. Phys.; Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States); Brown U.; CERN; CINVESTAV, IPN; Charles U.; Clermont-Ferrand U.; Cray Research, Chippewa Falls; DAPNIA, Saclay; DESY; Delhi U.; Dept. of Energy, Wash., D.C.; Dubna U., Protvino Branch; Dubna, JINR; Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Florida State U.; Freiburg U.; Gottingen U., Zweites Phys. Inst.; Hefei, CUST; ICREA, Barcelona; IRFU, Saclay; Illinois U., Chicago; Imperial Coll., London; Indiana U.; Iowa State U.; KIT, Karlsruhe, TP; Kansas U.; Korea U., KODEL; LPSC, Grenoble; Lancaster U.; Langston U.; Lebedev Inst.; Liverpool U.; Louisiana Tech. U.; Lyon, IPN; Mainz U., Inst. Phys.; Manchester U.; Marseille, CPPM; Maryland U.; Michigan State U.; Michigan U.; Mississippi U.; Moscow State U.; Moscow, ITEP; Munich U.; NIKHEF, Amsterdam; Nebraska U.; Nijmegen U., IMAPP; Northeastern U.; Northern Illinois U.; Northwestern U.; Notre Dame U.; Oklahoma State U.; Oklahoma U.; Oregon State U.; Orsay, LAL; Panjab U., Chandigarh; Paris U., VI-VII; Prague, Inst. Phys.; Prague, Tech. U.; Princeton U.; Purdue U., Calumet; Purdue U., Chem. Dept.; Rice U.; Rio de Janeiro State U.; Rio de Janeiro, CBPF; Rochester U.; Rutgers U., Piscataway; SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States); SUNY, Buffalo; SUNY, Stony Brook; San Francisco de Quito U.; Sao Paulo, IFT; Southern Methodist U.; St. Petersburg, INP; Strasbourg, IPHC; Tata Inst.; Texas U., Arlington; UC, Riverside; University Coll. London; University Coll., Dublin; Unlisted, MX; Uppsala U.; Virginia U.; Washington U., Seattle
• Sponsoring Organization: US Department of Energy; USDOE
• Grant/Contract Number: 89243024CSC000002; AC02-07CH11359
• OSTI ID: 2476573
• Report Number(s): FERMILAB-PUB-24-0106; L091101
• Journal Information: Physical Review. D., Journal Name: Physical Review. D. Journal Issue: 9 Vol. 110; ISSN PRVDAQ; ISSN 2470-0010
• Publisher: American Physical SocietyCopyright Statement
• Country of Publication: United States
• Language: English