Measurement of the forward-backward asymmetry in Z/γ∗ → μ+μ− decays and determination of the effective weak mixing angle

R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, A. Affolder, Z. Ajaltouni, S. Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, S. Ali, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, A. A., Jr. Alves, S. Amato, S. Amerio, Y. Amhis, LA Everse, L. Anderlini, J. Anderson, G. AndreassiM. Andreotti, J.E. Andrews, R. B. Appleby, O. Aquines Gutierrez, F. Archilli, P. d'Argent, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemmam, M. Baalouch, S. Bachmann, J. J. Back, A. Badalov, C. Baesso, W. Baldini, R. J. Barlow, C. Barsche, S. Barsuk, W. Barter, V. Batozskaya, V. Battista, A. Bay, L. Beaucourt, J. Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, L. J. Bel, V. Bellee, N. Belloli, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S. Benson, J. Benton, A. Berezhnoy, R. Bernet, A. Bertolin, M-O. Bettler, Martin Van Beuzekom, A. Bien, S. Bifani, P. Billoir, T.D. Bird, A. Birnkraut, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. Blouw, S. Blusk, V. Bocci, A. Bondar, N. Bondar, W. Bonivento, S. Borghi, M. Borsato, T. J. V. Bowcock, E. Bowen, C. Bozzi, S. Braun, M. Britsch, T. Britton, J. Brodzicka, N. H. Brook, E. Buchanan, A. Bursche, J. Buytaert, S. Cadeddu, R. Calabrese, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Campana, D. H. Campora Perez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carson, K. Carvalho Akiba, G. Casse, L. Cassina, L. Castillo Garcia, M. Cattaneo, Ch Cauet, G. Cavallero, R. Cenci, M. Charles, Ph Charpentier, M. Chefdeville, S. Chen, S-F. Cheung, N. Chiapolini, M. Chrzaszcz, X. Cid Vida, G. Ciezarek, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, V. Cogoni, L. Cojocariu, G. Collazuol, P. Collins, A. Comerma-Montells, A. Contu, A. Cook, M. Coombes, S. Coquereau, G. Corti, M. Corvo, B. Couturier, G. A. Cowan, D. C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, S. Cunliffe, C.R. Currie, C. D'Ambrosio, E. Dall'Occo, J. Dalseno, P. N. Y. David, A. Davis, O. De Aguiar Francisco, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J. M. de Miranda, L.E. Paula, P. De Simone, C-T. Dean, D. Decamp, M. Deckenhoff, L. Del Buono, N. Deleage, M. Demmer, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto, F. Di Ruscio, H. Dijkstra, S. Donleavy, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil Suarez, D. Dossett, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, F. Dupertuis, P. Durante, R. Dzhelyadin, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U. Eitschberger, R. Ekelhof, L. Eklund, I. El Rifai, Ch. Elsasser, S. Ely, S. Esen, H. M. Evans, T. M. Evans, A. Falabella, C. Faeber, N. Farley, S. Farry, R. Fay, D. Ferguson, V. Fernandez Albor, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, M. Fiore, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, K. Fohl, P. Fol, Mark Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, M. Frank, C. Frei, M. Frosini, J. Fu, E. Furfaro, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, J. Garcia Pardinas, J. Garra Tico, L. Garrido, D. Gascon, M. Carvalho-Gaspar, Rhorry Gauld, L. Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. J. Gershon, Ph Ghez, S. Giani, V. Gibson, O. G. Girard, L. Giubega, V. V. Gligorov, C. Goebel, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomesla, C. Gotti, M. Grabalosa Gandara, R. Graciani Diaz, L. A. Granado Cardoso, E. Grauges, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, E. Greening, S. Gregson, P. Griffith, L. Grillo, O. Gruenberg, B. Gui, E. Gushchin, Yu Guz, T. Gys, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. C. Haines, S. Hall, B. Hamilton, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S. T. Harnew, J. Harrison, J. He, T. Head, V. Heijne, K. Hennessy, P. Henrard, L. Henry, E. van Herwijnen, H.M. Hess, A. Hicheur, D. Hill, M. Hoballah, C. Hombach, W. Hulsbergen, T. Humair, N. Hussain, D. E. Hutchcroft, D. Hynds, M. Idzik, P. Ilten, R. Jacobsson, A. Jaeger, J. Jalocha, E. Jans, A. Jawahery, F. Jing, M. John, D. Johnson, C. R. Jones, C. Joram, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, W. Kanso, M. Karacson, T. M. Karbach, S. Karodia, M. Kecke, M. H. Kelsey, I. R. Kenyon, M. Kenzie, T. Ketel, E. Khairullin, B. Khanji, C. Khurewathanakul, S.M. Klaver, K. Klimaszewski, O. Kochebina, M. Kolpin, I. Komarov, R. F. Koopman, P. Koppenburg, M. Kozeiha, L. Kravchuk, K. Kreplin, M. Kreps, G. Krocker, P. Krokovny, F. Kruse, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, A. K. Kuonen, K. Kurek, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. D. Lafferty, A. Lai, D.M. Lambert, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, B. Langhans, T. E. Latham, C. Lazzeroni, R. Le Gac, J. van Leerdam, J. P. Lees, R. Lefevre, A. Leflat, J. Lefrancois, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, Y. Li, T. Likhomanenko, M. Liles, R. Lindner, S.C. Linn, F. Lionetto, B. Liu, X. Liu, D. Loh, I. Longstaff, J. H. Lopes, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, H. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, F. Machefert, F. Maciuc, O. Maev, K. Maguire, S. Malde, A. Malinin, G. Manca, G. Mancinelli, P. Manning, A. Mapelli, J. Maratas, J. F. Marchand, U. Marconi, C. Mann Benito, P. Marino, J. Marks, G. Martellotti, M. Martin, F. Martinelli-Boneschi, D. Martinez-Santos, F. Martinez Vida, D. Martins Tostes, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, C. Matteuzzi, A. Mauri, B. Maurin, A. Mazurov, M. McCann, J. McCarthy, A. Mcnab, R. McNulty, B. T. Meadows, F. Meier, M. Meissner, D. Melnychuk, M. Merk, E. Michielin, D. A. Milanes, M. N. Minard, D. S. Mitzel, J. Molina Rodriguez, I. A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, P. Morawski, A. Morda, M. J. Morello, J. Moron, A. B. Morris, R. Mountain, F. Muheim, D. Mueller, J. Mueller, Karl Mueller, V. Mueller, M. Mussini, B. Muster, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, M. Neuner, A. D. Nguyen, T. D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, V. Niess, R. Niet, N. Nikitin, T. Nikodem, A. Novoselov, D. P. O'Hanlon, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, O. Okhrimenko, R. Oldeman, C. J. G. Onderwater, B. Osorio Rodrigues, J. M. Otalora Goicochea, E.A. Otto, R.P. Owen, A. Oyanguren, A. Palano, F. Palombo, M. Palutan, J. Panman, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, C. Pappenheimer, W.S Parker, C. Parkes, G. Passaleva, G. D. Patel, M. Patel, C. Patrignani, D.A. Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, M. Petruzzo, E. Picatoste Olloqui, B. Pietrzyk, T. Pilar, D. Pinci, A. Pistone, A. Piucci, S. Playfer, M. Plo Casasus, T. Poikela, F. Polci, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, A. Popov, D. Popov, B. Popovici, C. Potterat, M. E. Price, J.D. Price, J. Prisciandaro, C.A. Pritchard, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro, G. Punzi, Y.W. Qian, R. Quagliani, B. Rachwal, J. H. Rademacker, M. Rama, M. S. Rangel, I. Raniuk, N. Rauschmayr, G. Raven, F. Redi, S. Reichert, M. Reid, A. C. dos Reis, S. Ricciardi, Jennifer S Richards, M. Rihl, K. Rinnert, V. Rives Molina, P. Robbe, A. B. Rodrigues, L.E.T. Rodrigues, J. A. Rodriguez Lopez, P. Rodriguez Perez, S. Roiser, V. Romanovsky, A. Romero Vidal, J. W. Ronayne, M. Rotondo, J. Rouvinet, T. Ruf, P. Ruiz Valls, J. J. Saborido Silva, N. Sagidova, P. Sail, B. Saittae, V. Salustino Guimaraes, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, D. M. Saunders, D. Savrina, M. Schiller, R. H. Schindler, M. Schlupp, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, M. Schubiger, M. H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, P. Seyfert, M. Shapkin, I. Shapoval, Y. Shcheglov, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, A. Shires, B. G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva de Oliveira, G. Simi, M. Sirendi, N. Skidmore, T. Skwarnicki, E. Smith, E. Smith, I. T. Smith, J Smith, M. Smith, H. Snoek, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, F. Soomrom, D.K. de Souza, B. Souza De Paula, B. Spaan, P. Spradlin, S. Sridharan, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stefkova, O. Steinkamp, O. Stenyakin, P. Stevenson-Moore, S. Stoica, S. Stone, B. Storaci, S. Stracka, M. Straticiuc, U. Straumann, L. Sun, W. Sutcliffe, K. Swientek, S. Swientek, V. Syropoulos, M. Szczekowski, T. Szumlak, S. T'Jampens, A. Tayduganov, T. Tekampe, M. Teklishyn, G. Tellarini, F. Teubert, C. Thomas, E. Thomas, J. van Tilburg, V. Tisserand, M. N. Tobin, Jim Todd, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, S. Topp-Joergensen, N. Torr, E. Tournefier, S. Tourneur, K. Trabelsi, N.T.M.T. Tran, M. Tresch, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, P. Tsopelas, N. Tuning, A. Ukleja, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, C. Vacca, V. Vagnoni, G. Valenti, A. Vallier, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vazquez Sierra, S. Vecchi, M.J. Velthuis, M. Veltri, G. Veneziano, M. Vesterinen, B. Viaud, D. Vieira, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, V. Volkov, A. Vollhardt, D. Volyanskyy, D. Voong, A. Vorobyev, V. Vorobyev, C. Voss, J. A. de Vries, R. Waldi, C. Wallace, R. Wallace, John Walsh, S. Wandernoth, J. Wang, D. R. Ward, N. K. Watson, D. Websdale, A. Weiden, M. Whitehead, G. Wilkinson, M. Wilkinson, M. Williams, M.P. Williams, M. Williams, T. Williams, James F Wilson, J. Wimberley, J. Wishahi, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S. A. Wotton, S.J. Wright, K. Wyllie, Y. Xie, Z. Xu, Z. Yang, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, M. Zangoli, M. Zavertyaev, L. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, A. Zhokhov, L. Zhong, S. Zucchelli

Research output: Contribution to JournalArticleAcademicpeer-review

Abstract

The forward-backward charge asymmetry for the process qq¯¯ →Z/γ ∗ →μ+μ  
is measured as a function of the invariant mass of the dimuon system. Measurements are performed using proton proton collision data collected with the LHCb detector at √s =7 and 8 TeV, corresponding to integrated luminosities of 1 fb−1 and 2 fb−1 respectively. Within the Standard Model the results constrain the effective electroweak mixing angle to be

sin2θeffW =0.23142±0.00073±0.00052±0.00056,

where the first uncertainty is statistical, the second systematic and the third theoretical. This result is in agreement with the current world average, and is one of the most precise determinations at hadron colliders to date.
Original languageEnglish
Article number190
JournalJournal of High Energy Physics
Issue number11
DOIs
Publication statusPublished - 27 Nov 2015

Keywords

  • Electroweak interaction
  • Forward physics
  • Hadron-Hadron Scattering

Cite this