Combination and QCD analysis of charm and beauty production cross-section measurements in deep inelastic ep scattering at HERA

Autor: Abramowicz , H., Abt , I., Adamczyk , L., Adamus , M., Aggarwal , R., Andreev , V., Antonelli , S., Aushev , V., Baghdasaryan , A., Begzsuren , K., Behnke , O., Behrens , U., Belousov , A., Bertolin , A., Bloch , I., Bolz , A., Boudry , V., Brandt , G., Brisson , V., Britzger , D., Brock , I., Brook , N.H., Brugnera , R., Bruni , A., Buniatyan , A., Bussey , P.J., Bylinkin , A., Bystritskaya , L., Caldwell , A., Campbell , A.J., Cantun Avila , K.B., Capua , M., Catterall , C.D., Cerny , K., Chekelian , V., Chwastowski , J., Ciborowski , J., Ciesielski , R., Contreras , J.G., Cooper-Sarkar , A.M., Corradi , M., Cvach , J., Dainton , J.B., Daum , K., Dementiev , R.K., Devenish , R.C.E., Diaconu , C., Dobre , M., Dusini , S., Eckerlin , G., Egli , S., Elsen , E., Favart , L., Fedotov , A., Feltesse , J., Fleischer , M., Fomenko , A., Foster , B., Gallo , E., Garfagnini , A., Gayler , J., Geiser , A., Gizhko , A., Gladilin , L.K., Goerlich , L., Gogitidze , N., Golubkov , Yu.A., Gouzevitch , M., Grab , C., Grebenyuk , A., Greenshaw , T., Grindhammer , G., Grzelak , G., Gwenlan , C., Haidt , D., Henderson , R.C.W., Hladkỳ , J., Hlushchenko , O., Hochman , D., Hoffmann , D., Horisberger , R., Hreus , T., Huber , F., Ibrahim , Z.A., Iga , Y., Jacquet , M., Janssen , X., Jomhari , N.Z., Jung , A.W., Jung , H., Kadenko , I., Kananov , S., Kapichine , M., Karshon , U., Katzy , J., Kaur , P., Kiesling , C., Kisielewska , D., Klanner , R., Klein , M., Klein , U., Kleinwort , C., Kogler , R., Korzhavina , I.A., Kostka , P., Kotański , A., Kovalchuk , N., Kowalski , H., Kretzschmar , J., Krücker , D., Krüger , K., Krupa , B., Kuprash , O., Kuze , M., Landon , M.P.J., Lange , W., Laycock , P., Lebedev , A., Levchenko , B.B., Levonian , S., Levy , A., Libov , V., Lipka , K., Lisovyi , M., List , B., List , J., Lobodzinski , B., Löhr , B., Lohrmann , E., Longhin , A., Lukina , O.Yu., Makarenko , I., Malinovski , E., Malka , J., Martyn , H.-U., Masciocchi , S., Maxfield , S.J., Mehta , A., Meyer , A.B., Meyer , H., Meyer , J., Mikocki , S., Mohamad Idris , F., Mohammad Nasir , N., Morozov , A., Müller , K., Myronenko , V., Nagano , K., Nam , J.D., Naumann , Th., Newman , P.R., Nicassio , M., Niebuhr , C., Nowak , G., Olsson , J.E., Onderwaater , J., Onishchuk , Yu., Ozerov , D., Pascaud , C., Patel , G.D., Paul , E., Perez , E., Perlański , W., Petrukhin , A., Picuric , I., Pirumov , H., Pitzl , D., Pokrovskiy , N.S., Polifka , R., Polini , A., Przybycień , M., Radescu , V., Raicevic , N., Ravdandorj , T., Reimer , P., Rizvi , E., Robmann , P., Roosen , R., Rostovtsev , A., Rotaru , M., Ruspa , M., Šálek , D., Sankey , D.P.C., Sauter , M., Sauvan , E., Saxon , D.H., Schioppa , M., Schmitt , S., Schneekloth , U., Schoeffel , L., Schöning , A., Schörner-Sadenius , T., Sefkow , F., Selyuzhenkov , I., Shcheglova , L.M., Shushkevich , S., Shyrma , Yu., Skillicorn , I.O., Słomiński , W., Solano , A., Soloviev , Y., Sopicki , P., South , D., Spaskov , V., Specka , A., Stanco , L., Steder , M., Stefaniuk , N., Stella , B., Stern , A., Stopa , P., Straumann , U., Surrow , B., Sykora , T., Sztuk-Dambietz , J., Tassi , E., Thompson , P.D., Tokushuku , K., Tomaszewska , J., Traynor , D., Truöl , P., Tsakov , I., Tseepeldorj , B., Tsurugai , T., Turcato , M., Turkot , O., Tymieniecka , T., Valkárová , A., Vallée , C., Van Mechelen , P., Vazdik , Y., Verbytskyi , A., Wan Abdullah , W.A.T., Wegener , D., Wichmann , K., Wing , M., Wünsch , E., Yamada , S., Yamazaki , Y., Žáček , J., Żarnecki , A.F., Zawiejski , L., Zenaiev , O., Zhang , Z., Zhautykov , B.O., Žlebčík , R., Zohrabyan , H., Zomer , F., As a result , a, The combined cross sections are significantly more precise than any of the individual input datasets for charm as well as for beauty production.This is illustrated in figure ̊ef{fig:data-32GeV , where the charm and beauty, 18$ GeV , For, calculations provide a better description of the $x_̊m Bj}$ shape of the measured charm cross sections for $Q^2< 32$ GeV , Both, No such cut is applied to the charm and beauty data , since the relevant, At the initial Qcd evolution scale\footnote{In the Ffns this scale is decoupled from the charm-quark mass.}μ_̊m f , 0}^2, In addition , μ_̊m, In figure ̊ef{fig:fittedpdfs , the PDFs, The partial χ^2$ of the heavy-flavour data improves to $98$ for $79$ degrees of freedom , The total
Přispěvatelé: H1 Collaboration, ZEUS Collaboration, Laboratoire Leprince-Ringuet ( LLR ), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -École polytechnique ( X ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire ( LAL ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Physique des Particules de Marseille ( CPPM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Département de Physique des Particules (ex SPP) ( DPP ), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers ( IRFU ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon ( IPNL ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules ( LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules ), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), H1, ZEUS, Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Physique des Particules (ex SPP) (DPP), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP/Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules), Département de Physique des Particules (ex SPP) (DPhP)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Physics and Astronomy (miscellaneous)
measured [cross section]
01 natural sciences
High Energy Physics - Experiment
High Energy Physics - Experiment (hep-ex)
bottom: mass
High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph)
bottom: production
[PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex]
Charm (quantum number)
Q005M
Physics
Quantum chromodynamics
Beauty production
higher-order: 1
Perturbative QCD
HERA
deep inelastic scattering: inclusive reaction
Bjorken [scaling]
High Energy Physics - Phenomenology
Charm production
kinematics
production [bottom]
H1
Production (computer science)
Deep inelastic scattering
1 [higher-order]
perturbation theory [quantum chromodynamics]
Particle physics
data analysis method
FOS: Physical sciences
lcsh:Astrophysics
mass [bottom]
scaling: Bjorken
inclusive reaction [deep inelastic scattering]
statistical analysis
[ PHYS.HEXP ] Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex]
lcsh:QB460-466
0103 physical sciences
lcsh:Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
ddc:530
quantum chromodynamics: perturbation theory
Engineering (miscellaneous)
010306 general physics
010308 nuclear & particles physics
Scattering
High Energy Physics::Phenomenology
Order (ring theory)
charm: production
ZEUS
cross section: measured
production [charm]
QCD
charm: mass
mass [charm]
[PHYS.HPHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph]
HERA
ZEUS
Deep inelastic scattering
QCD
Charm production
Beauty production
lcsh:QC770-798
[ PHYS.HPHE ] Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph]
High Energy Physics::Experiment
Q004M
experimental results
Zdroj: The European physical journal / C 78(6), 473 (2018). doi:10.1140/epjc/s10052-018-5848-3
European physical journal : C : particles and fields
Eur.Phys.J.C
Eur.Phys.J.C, 2018, 78 (6), pp.473. 〈10.1140/epjc/s10052-018-5848-3〉
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European Physical Journal
Eur.Phys.J.C, 2018, 78 (6), pp.473. ⟨10.1140/epjc/s10052-018-5848-3⟩
European Physical Journal C: Particles and Fields, Vol 78, Iss 6, Pp 1-32 (2018)
The European physical journal / C Particles and fields C 78(6), 473 (2018). doi:10.1140/epjc/s10052-018-5848-3
ISSN: 1434-6044
DOI: 10.1140/epjc/s10052-018-5848-3
Popis: The European physical journal / C Particles and fields C 78(6), 473 (2018). doi:10.1140/epjc/s10052-018-5848-3
Measurements of open charm and beauty production cross sections in deep inelastic ep scattering at HERA from the H1 and ZEUS Collaborations are combined. Reduced cross sections are obtained in the kinematic range of negative four-momentum transfer squared of the photon $2.5~\hbox {GeV}^2\le Q^2 \le 2000\, \hbox {GeV}^2$ and Bjorken scaling variable $3 \cdot 10^{-5} \le x_\mathrm{Bj} \le 5 \cdot 10^{-2}$ . The combination method accounts for the correlations of the statistical and systematic uncertainties among the different datasets. Perturbative QCD calculations are compared to the combined data. A next-to-leading order QCD analysis is performed using these data together with the combined inclusive deep inelastic scattering cross sections from HERA. The running charm- and beauty-quark masses are determined as $m_c(m_c) = 1.290^{+0.046-0.041} \mathrm{(exp/fit)}$ ${}^{+0.062-0.014} \mathrm{(model)}$ ${}^{+0.003-0.031} \mathrm{(parameterisation)}$ GeV and $m_b(m_b) = 4.049^{+0.104-0.109} \mathrm{(exp/fit)}$ ${}^{+0.090-0.032} \mathrm{(model)}$ ${}^{+0.001-0.031} \mathrm{(parameterisation)}~\mathrm{GeV}$ .
Published by Springer24875, Heidelberg
Databáze: OpenAIRE
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