학술논문
High-precision measurement of the IV boson mass with the CDF II detector
Document Type
Academic Journal
Author
Aaltonen, T.; Amerio, S.; Amidei, D.; Anastassov, A.; Annovi, A.; Antos, J.; Apollinari, G.; Appel, J. A.; Artikov, A.; P, J. Asaad; Ashmanskas, W.; Auerbach, B.; Aurisano, A.; Azfar, F.; Badgett, W.; Bae, T.; Bartaro-Galtieri, A.; Barnes, V. E.; Bamett, B. A.; Barria, P.; Bartos, P.; Bedeschi, F.; Behari, S.; Bellettini, G.; Bellinger, J.; Benjamin, D.; Beretvas, A.; Bhatti, A.; Bland, K. R.; Blumenfeld, B.; Bocci, A.; Bodek, A.; Bortoletto, D.; Boudreau, J.; Bweia, A.; Brigliadori, L.; Bromberg, C.; Bracken, E.; Budagov, J.; Budd, H. S.; Burkett, K.; Busetto, G.; Bussey, P.; Butti, P.; Buzatu, A.; Calamba, A.; Camarda, S.; Campanelli, M.; Carls, B.; Carlsmith, D.; Carosi, R.; Carrillo, S.; Casal, B.; Casarsa, M.; Castro, A.; Catastini, P.; Cam, D.; Cavaliere, V.; Cerri, A.; Cerrito, L; Chen, Y. C.; Chertok, M.; Chiarelli, G.; Chlachidze, G.; Cno, K.; Clarke, C.; Convery, M. E.; Conway, J.; Corbo, M.; Cordelli, M.; Cox, D. J.; Cremonesi, M.; Cruz, D.; Cuevas, J.; Culbertson, R.; d'Ascenzo, N.; Datta, M.; Barbara, P. de; Demortier, L.; Deninno, M.; D'Errico, M.; Devoto, F.; Canto, A. Di; Ruzza, B. Di; Dittmann, J. R.; Donati, S.; M, D'Onofrio; Dorigo, M.; Driutti, A.; Ebina, K.; Edgar, R.; Elagin, A.; Erbacher, R.; Errede, S.; Esham, B.; Farrington, S.; Ramos, J. P. Fernandez; Field, R.; Flanagan, G.; Forrest, R.; Franklin, M.; Freeman, J. C.; Frisch, H.; Funakoshi, Y.; Galloni, C.; Garfinkel, A. F.; Garosi, P.; Gerberich, H.; Gerchtein, E.; Giagu, S.; Gibson, K.; Ginsburg, C. M.; Giokaris, N.; Giromini, P.; Glagolev, V.; Glenzinski, D.; Gold, M.; Goldin, D.; Golossanov, A.; Gomez, G.; Gomez-Ceballos, G.; Goncharov, M.; Lopez, O. Gonzalez; Gorelov, I.; Goshaw, A. T.; Goulianos, K.; Gramellini, E.; Grosso-Pilcher, C.; Costa, J. Guimaraes da; Hahn, S. R.; Han, J. Y.; Happacher, F.; Hara, K.; Hare, M.; Harr, R. F.; Hatakeyama, K.; Hays, C.; Heinrich, J.; Herndon, M.; Hocker, A.; Hong, Z.; Hopkins, W.; Hou, S.; Hughes, R. E.; Husemann, U.; Hussein, M.; Huston, J.; Introzzi, G.; lori, M.; James, E.; Jang, D.; Jayatilaka, B.; jeon, E. J.; Jindariani, S.; Jones, M.; joo, K. K.; Jun, S. Y.; Junk, T. R.; Kambeitz, M.; Kamon, T.; Karchin, P. E.; Kasmi, A.; Kato, Y.; Ketchum, W.; Keung, J.; Kilminster, B.; Kim, D. H.; Kim, H. S.; Kim, J. E.; Kim, M. J.; Kim, S. H.; Kim, S. B.; Kim, Y. J.; Kim, Y. K.; Kimura, N.; Kirby, M.; Kondo, K.; Kong, D. J.; Konigsberg, J.; Kotwal, A. V.; Kreps, M.; Kroll, J.; Kruse, M.; Kuhr, T.; Kurata, M.; Laasanen, A. T.; Lammer, S.; Lancaster, M.; Lannon, K.; Latino, G.; Lee, H. S.; Lee, J. S.; Leo, S.; Leone, S.; Lewis, J. D.; Limosani, A.; Lipeles, E.; Lister, A.; Liu, Q.; Liu, T.; Lockwitz, S.; Loginov, A.; Lucchesi, D.; Luca, A.; Lueck, J.; Lujan, P.; Lukens, P.; Lungu, G.; Lys, J.; Lysak, R.; Madrak, R.; Maestro, P.; Malik, S.; Manca, G.; Manousakis-Katsikakis, A.; Marchese, L.; Margaroli, F.; Marino, P.; Matera, K.; Mattson, M. E.; Mazzacane, A.; Mazzanti, P.; McNulty, R.; Mehta, A.; Mehtala, P.; Menzione, A.; Michielin, E.; Mitra, A.; Miyake, H.; Moed, S.; Moggi, N.; Moon, C. S.; Moore, R.; Morello, M. J.; Mukherjee, A.; Muller, Th.; Murat, P.; Mussini, M.; Nachtman, J.; Nagai, Y.; Naganoma, J.; Nakano, I.; Napier, A.; Nett, J.; Nodulman, L.; Noh, S. Y.; Norniella, O.; Oakes, L.; Oh, S. H.; oh, Y. D.; Orava, R.; Ortolan, L.; Pagliarone, C.; Palencia, E.; Palni, P.; Papadimitriou, V.; Parker, W.; Pauletta, G.; Paulini, M.; Paus, C.; Piacentino, G.; Pianori, E.; Pilot, J.; Pitts, K.; Plager, C.; Pondrom, L.; Poprocki, S.; Potamianos, K.; Pranko, A.; Prokoshin, F.; Ptohos, F.; Punzi, G.; Fernandez, I. Redondo; Renton, P.; Rescigno, M.; Rimondi, F.; Ristori, L.; Robson, A.; Rolli, S.; Ronzani, M.; Roser, R.; Rosner, J. L.; Ruffini, F.; Ruiz, A.; Russ, J.; Rusu, V.; Sakumoto, W. K.; Santi, L.; Sato, K.; Saveliev, V.; Savoy-Navarro, A.; Schlabach, P.; Schmidt, E. E.; Scodellaro, L.; Scuri, F.; Seidel, S.; Seiya, Y.; Semenov, A.; Sforza, F.; Shalhout, S. Z.; Shears, T.; Shepard, P. F.; Shimojima, M.; Shochet, M.; Shreyber-Tecker, I.; Simonenko, A.; Sliwa, K.; Smith, J. R.; Snider, F. D.; Song, H.; Sorin, V.; Denis, R. St.; Stancari, M.; Stentz, D.; Strologas, J.; Sudo, Y.; Sukhanov, A.; Suslov, I.; Takemasa, K.; Takeuchi, Y.; Tang, J.; Tecchio, M.; Teng, P. K.; Thorn, J.; Thomson, L; Thukral, V.; Toback, D.; Tokar, S.; Tollefson, K.; Tomura, T.; Torre, S.; Torretta, D.; Totaro, P.; Trovato, M.; Ukegawa, F.; Uozumi, S.; Vazquez, F.; Velev, G.; Vellidis, K.; Vemieri, C.; Vidal, M.; Vilar, R.; Vizan, J.; Vogel, M.; Volpi, G.; Wagner, P.; Wallny, R.; Wang, S. M.; Waters, D.; III, W. C. Wester; Whiteson, D.; Wicklund, A. B.; Wilbur, S.; Williams, H. H.; Wilson, J. S.; Wilson, P.; Winer, B. L.; Wittich, P.; Wolbers, S.; Wohmeister, H.; Wright, T.; Wu, X.; Wu, Z.; Yamamoto, K.; Yamato, D.; Yang, T.; Yang, U. K.; Yang, Y. C.; W.-Yao, M.; Yeh, G. P.; Yi, K.; Yoh, J.; Yorita, K.; Yoshida, T.; Yu, G. B.; Yu, I.; Zanetti, A. M.; Zeng, Y.; Zhou, C.; Zucchelli, S.
Source
Science. April 8, 2022, Vol. 376 Issue 6589, p170, 7 p.
Subject
Language
English
ISSN
0036-8075
Abstract
The mass of the W boson, a mediator of the weak force between elementary particles, is tightly constrained by the symmetries of the standard model of particle physics. The Higgs boson was the last missing component of the model. After observation of the Higgs boson, a measurement of the IV boson mass provides a stringent test of the model. We measure the IV boson mass, [M.sub.w], using data corresponding to 8.8 inverse femtobarns of integrated luminosity collected in proton-antiproton collisions at a 1.96 tera-electron volt center-of-mass energy with the CDF II detector at the Fermilab Tevatron collider. A sample of approximately 4 million W boson candidates is used to obtain [M.sub.w] = 80,433.5 [+ or -] 6.[4.sub.stat] [+ or -] 6.[9.sub.syst] = 80,433.5 [+ or -] 9.4 MeV/[c.sup.2], the precision of which exceeds that of all previous measurements combined (stat, statistical uncertainty; syst, systematic uncertainty; MeV, mega-electron volts; c, speed of light in a vacuum). This measurement is in significant tension with the standard model expectation.