Abstract
This final analysis of hadronic and leptonic cross-sections and of leptonic forward-backward asymmetries in e+e- collisions with the OPAL detector makes use of the full LEP 1 data sample comprising 161pb-1 of integrated luminosity and 4.5 × 106 selected Z decays. An interpretation of the data in terms of contributions from pure Z exchange and from γ/Z interference allows the parameters of the Z resonance to be determined in a model-independent way. Our results are in good agreement with lepton universality and consistent with the vector and axial-vector couplings predicted in the Standard Model. A fit to the complete dataset yields the fundamental Z resonance parameters: mz = (91.1852 ± 0.0030) GeV, Γz = (2.4948 ± 0.0041) GeV, σ0h = (41.501 ± 0.055) nb, Rℓ = 20.823 ± 0.044, and A0,ℓFB = 0.0145 ± 0.0017. Transforming these parameters gives a measurement of the ratio between the decay width into invisible particles and the width to a single species of charged lepton, Γinv/Γℓℓ = 5.942 ± 0.027. Attributing the entire invisible width to neutrino decays and assuming the Standard Model couplings for neutrinos, this translates into a measurement of the effective number of light neutrino species, Nv = 2.984 ± 0.013. Interpreting the data within the context of the Standard Model allows the mass of the top quark, mt = (162+29-16) GeV, to be determined through its influence on radiative corrections. Alternatively, utilising the direct external measurement of mt as an additional constraint leads to a measurement of the strong coupling constant and the mass of the Higgs boson: αs(mz) = 0.127 ± 0.005 and mH = (390+750-280)GeV.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Pages (from-to) | 587-651 |
| Number of pages | 65 |
| Journal | European Physical Journal C |
| Volume | 19 |
| Issue number | 4 |
| DOIs | |
| State | Published - 2001 |
| Externally published | Yes |
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Dive into the research topics of 'Precise determination of the Z resonance parameters at LEP: "Zedometry"'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: European Physical Journal C, Vol. 19, No. 4, 2001, p. 587-651.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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TY - JOUR
T1 - Precise determination of the Z resonance parameters at LEP
T2 - "Zedometry"
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N2 - This final analysis of hadronic and leptonic cross-sections and of leptonic forward-backward asymmetries in e+e- collisions with the OPAL detector makes use of the full LEP 1 data sample comprising 161pb-1 of integrated luminosity and 4.5 × 106 selected Z decays. An interpretation of the data in terms of contributions from pure Z exchange and from γ/Z interference allows the parameters of the Z resonance to be determined in a model-independent way. Our results are in good agreement with lepton universality and consistent with the vector and axial-vector couplings predicted in the Standard Model. A fit to the complete dataset yields the fundamental Z resonance parameters: mz = (91.1852 ± 0.0030) GeV, Γz = (2.4948 ± 0.0041) GeV, σ0h = (41.501 ± 0.055) nb, Rℓ = 20.823 ± 0.044, and A0,ℓFB = 0.0145 ± 0.0017. Transforming these parameters gives a measurement of the ratio between the decay width into invisible particles and the width to a single species of charged lepton, Γinv/Γℓℓ = 5.942 ± 0.027. Attributing the entire invisible width to neutrino decays and assuming the Standard Model couplings for neutrinos, this translates into a measurement of the effective number of light neutrino species, Nv = 2.984 ± 0.013. Interpreting the data within the context of the Standard Model allows the mass of the top quark, mt = (162+29-16) GeV, to be determined through its influence on radiative corrections. Alternatively, utilising the direct external measurement of mt as an additional constraint leads to a measurement of the strong coupling constant and the mass of the Higgs boson: αs(mz) = 0.127 ± 0.005 and mH = (390+750-280)GeV.
AB - This final analysis of hadronic and leptonic cross-sections and of leptonic forward-backward asymmetries in e+e- collisions with the OPAL detector makes use of the full LEP 1 data sample comprising 161pb-1 of integrated luminosity and 4.5 × 106 selected Z decays. An interpretation of the data in terms of contributions from pure Z exchange and from γ/Z interference allows the parameters of the Z resonance to be determined in a model-independent way. Our results are in good agreement with lepton universality and consistent with the vector and axial-vector couplings predicted in the Standard Model. A fit to the complete dataset yields the fundamental Z resonance parameters: mz = (91.1852 ± 0.0030) GeV, Γz = (2.4948 ± 0.0041) GeV, σ0h = (41.501 ± 0.055) nb, Rℓ = 20.823 ± 0.044, and A0,ℓFB = 0.0145 ± 0.0017. Transforming these parameters gives a measurement of the ratio between the decay width into invisible particles and the width to a single species of charged lepton, Γinv/Γℓℓ = 5.942 ± 0.027. Attributing the entire invisible width to neutrino decays and assuming the Standard Model couplings for neutrinos, this translates into a measurement of the effective number of light neutrino species, Nv = 2.984 ± 0.013. Interpreting the data within the context of the Standard Model allows the mass of the top quark, mt = (162+29-16) GeV, to be determined through its influence on radiative corrections. Alternatively, utilising the direct external measurement of mt as an additional constraint leads to a measurement of the strong coupling constant and the mass of the Higgs boson: αs(mz) = 0.127 ± 0.005 and mH = (390+750-280)GeV.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=0346607232&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=0346607232&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1007/s100520100627
DO - 10.1007/s100520100627
M3 - Article
AN - SCOPUS:0346607232
SN - 1434-6044
VL - 19
SP - 587
EP - 651
JO - European Physical Journal C
JF - European Physical Journal C
IS - 4
ER -