A novel method for modeling the recoil in W boson events at hadron colliders

V. M. Abazov, B. Abbott, M. Abolins, B. S. Acharya, M. Adams, T. Adams, E. Aguilo, M. Ahsan, G. D. Alexeev, G. Alkhazov, A. Alton, G. Alverson, G. A. Alves, L. S. Ancu, T. Andeen, M. S. Anzelc, M. Aoki, Y. Arnoud, M. Arov, M. ArthaudA. Askew, B. Åsman, O. Atramentov, C. Avila, J. BackusMayes, F. Badaud, L. Bagby, B. Baldin, D. V. Bandurin, S. Banerjee, E. Barberis, A. F. Barfuss, P. Bargassa, P. Baringer, J. Barreto, J. F. Bartlett, U. Bassler, D. Bauer, S. Beale, A. Bean, M. Begalli, M. Begel, C. Belanger-Champagne, L. Bellantoni, A. Bellavance, J. A. Benitez, S. B. Beri, G. Bernardi, R. Bernhard, I. Bertram, M. Besançon, R. Beuselinck, V. A. Bezzubov, P. C. Bhat, V. Bhatnagar, G. Blazey, S. Blessing, K. Bloom, A. Boehnlein, D. Boline, T. A. Bolton, E. E. Boos, G. Borissov, T. Bose, A. Brandt, R. Brock, G. Brooijmans, A. Bross, D. Brown, X. B. Bu, D. Buchholz, M. Buehler, V. Buescher, V. Bunichev, S. Burdin, T. H. Burnett, C. P. Buszello, P. Calfayan, B. Calpas, S. Calvet, J. Cammin, M. A. Carrasco-Lizarraga, E. Carrera, W. Carvalho, B. C.K. Casey, H. Castilla-Valdez, S. Chakrabarti, D. Chakraborty, K. M. Chan, A. Chandra, E. Cheu, D. K. Cho, S. W. Cho, S. Choi, B. Choudhary, T. Christoudias, S. Cihangir, D. Claes, J. Clutter, M. Cooke, W. E. Cooper, M. Corcoran, F. Couderc, M. C. Cousinou, D. Cutts, M. Ćwiok, A. Das, G. Davies, K. De, S. J. de Jong, E. De La Cruz-Burelo, K. DeVaughan, F. Déliot, M. Demarteau, R. Demina, D. Denisov, S. P. Denisov, S. Desai, H. T. Diehl, M. Diesburg, A. Dominguez, T. Dorland, A. Dubey, L. V. Dudko, L. Duflot, D. Duggan, A. Duperrin, S. Dutt, A. Dyshkant, M. Eads, D. Edmunds, J. Ellison, V. D. Elvira, Y. Enari, S. Eno, M. Escalier, H. Evans, A. Evdokimov, V. N. Evdokimov, G. Facini, A. V. Ferapontov, T. Ferbel, F. Fiedler, F. Filthaut, W. Fisher, H. E. Fisk, M. Fortner, H. Fox, S. Fu, S. Fuess, T. Gadfort, C. F. Galea, A. Garcia-Bellido, V. Gavrilov, P. Gay, W. Geist, W. Geng, C. E. Gerber, Y. Gershtein, D. Gillberg, G. Ginther, B. Gómez, A. Goussiou, P. D. Grannis, S. Greder, H. Greenlee, Z. D. Greenwood, E. M. Gregores, G. Grenier, Ph Gris, J. F. Grivaz, A. Grohsjean, S. Grünendahl, M. W. Grünewald, F. Guo, J. Guo, G. Gutierrez, P. Gutierrez, A. Haas, P. Haefner, S. Hagopian, J. Haley, I. Hall, R. E. Hall, L. Han, K. Harder, A. Harel, J. M. Hauptman, J. Hays, T. Hebbeker, D. Hedin, J. G. Hegeman, A. P. Heinson, U. Heintz, C. Hensel, I. Heredia-De La Cruz, K. Herner, G. Hesketh, M. D. Hildreth, R. Hirosky, T. Hoang, J. D. Hobbs, B. Hoeneisen, M. Hohlfeld, S. Hossain, P. Houben, Y. Hu, Z. Hubacek, N. Huske, V. Hynek, I. Iashvili, R. Illingworth, A. S. Ito, S. Jabeen, M. Jaffré, S. Jain, K. Jakobs, D. Jamin, R. Jesik, K. Johns, C. Johnson, M. Johnson, D. Johnston, A. Jonckheere, P. Jonsson, A. Juste, E. Kajfasz, D. Karmanov, P. A. Kasper, I. Katsanos, V. Kaushik, R. Kehoe, S. Kermiche, N. Khalatyan, A. Khanov, A. Kharchilava, Y. N. Kharzheev, D. Khatidze, M. H. Kirby, M. Kirsch, B. Klima, J. M. Kohli, J. P. Konrath, A. V. Kozelov, J. Kraus, T. Kuhl, A. Kumar, A. Kupco, T. Kurča, V. A. Kuzmin, J. Kvita, F. Lacroix, D. Lam, S. Lammers, G. Landsberg, P. Lebrun, H. S. Lee, W. M. Lee, A. Leflat, J. Lellouch, L. Li, Q. Z. Li, S. M. Lietti, J. K. Lim, D. Lincoln, J. Linnemann, V. V. Lipaev, R. Lipton, Y. Liu, Z. Liu, A. Lobodenko, M. Lokajicek, P. Love, H. J. Lubatti, R. Luna-Garcia, A. L. Lyon, A. K.A. Maciel, D. Mackin, P. Mättig, R. Magaña-Villalba, P. K. Mal, S. Malik, V. L. Malyshev, Y. Maravin, B. Martin, R. McCarthy, C. L. McGivern, M. M. Meijer, A. Melnitchouk, L. Mendoza, D. Menezes, P. G. Mercadante, M. Merkin, K. W. Merritt, A. Meyer, J. Meyer, N. K. Mondal, H. E. Montgomery, R. W. Moore, T. Moulik, G. S. Muanza, M. Mulhearn, O. Mundal, L. Mundim, E. Nagy, M. Naimuddin, M. Narain, H. A. Neal, J. P. Negret, P. Neustroev, H. Nilsen, H. Nogima, S. F. Novaes, T. Nunnemann, G. Obrant, C. Ochando, D. Onoprienko, J. Orduna, N. Oshima, N. Osman, J. Osta, R. Otec, G. J. Otero y Garzón, M. Owen, M. Padilla, P. Padley, M. Pangilinan, N. Parashar, S. J. Park, S. K. Park, J. Parsons, R. Partridge, N. Parua, A. Patwa, B. Penning, M. Perfilov, K. Peters, Y. Peters, P. Pétroff, R. Piegaia, J. Piper, M. A. Pleier, P. L.M. Podesta-Lerma, V. M. Podstavkov, Y. Pogorelov, M. E. Pol, P. Polozov, A. V. Popov, M. Prewitt, S. Protopopescu, J. Qian, A. Quadt, B. Quinn, A. Rakitine, M. S. Rangel, K. Ranjan, P. N. Ratoff, P. Renkel, P. Rich, M. Rijssenbeek, I. Ripp-Baudot, F. Rizatdinova, S. Robinson, M. Rominsky, C. Royon, P. Rubinov, R. Ruchti, G. Safronov, G. Sajot, A. Sánchez-Hernández, M. P. Sanders, B. Sanghi, G. Savage, L. Sawyer, T. Scanlon, D. Schaile, R. D. Schamberger, Y. Scheglov, H. Schellman, T. Schliephake, S. Schlobohm, C. Schwanenberger, R. Schwienhorst, J. Sekaric, H. Severini, E. Shabalina, M. Shamim, V. Shary, A. A. Shchukin, R. K. Shivpuri, V. Siccardi, V. Simak, V. Sirotenko, P. Skubic, P. Slattery, D. Smirnov, G. R. Snow, J. Snow, S. Snyder, S. Söldner-Rembold, L. Sonnenschein, A. Sopczak, M. Sosebee, K. Soustruznik, B. Spurlock, J. Stark, V. Stolin, D. A. Stoyanova, J. Strandberg, M. A. Strang, E. Strauss, M. Strauss, R. Ströhmer, D. Strom, L. Stutte, S. Sumowidagdo, P. Svoisky, M. Takahashi, A. Tanasijczuk, W. Taylor, B. Tiller, M. Titov, V. V. Tokmenin, I. Torchiani, D. Tsybychev, B. Tuchming, C. Tully, P. M. Tuts, R. Unalan, L. Uvarov, S. Uvarov, S. Uzunyan, P. J. van den Berg, R. Van Kooten, W. M. van Leeuwen, N. Varelas, E. W. Varnes, I. A. Vasilyev, P. Verdier, L. S. Vertogradov, M. Verzocchi, M. Vesterinen, D. Vilanova, P. Vint, P. Vokac, R. Wagner, H. D. Wahl, M. H.L.S. Wang, J. Warchol, G. Watts, M. Wayne, G. Weber, M. Weber, L. Welty-Rieger, A. Wenger, M. Wetstein, A. White, D. Wicke, M. R.J. Williams, G. W. Wilson, S. J. Wimpenny, M. Wobisch, D. R. Wood, T. R. Wyatt, Y. Xie, C. Xu, S. Yacoob, R. Yamada, W. C. Yang, T. Yasuda, Y. A. Yatsunenko, Z. Ye, H. Yin, K. Yip, H. D. Yoo, S. W. Youn, J. Yu, C. Zeitnitz, S. Zelitch, T. Zhao, B. Zhou, J. Zhu, M. Zielinski, D. Zieminska, L. Zivkovic, V. Zutshi, E. G. Zverev

    Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

    Abstract

    We present a new method for modeling the hadronic recoil in W → ℓ ν events produced at hadron colliders. The recoil is chosen from a library of recoils in Z → ℓ ℓ data events and overlaid on a simulated W → ℓ ν event. Implementation of this method requires that the data recoil library describe the properties of the measured recoil as a function of the true, rather than the measured, transverse momentum of the boson. We address this issue using a multidimensional Bayesian unfolding technique. We estimate the statistical and systematic uncertainties from this method for the W boson mass and width measurements assuming 1 fb- 1 of data from the Fermilab Tevatron. The uncertainties are found to be small and comparable to those of a more traditional parameterized recoil model. For the high precision measurements that will be possible with data from Run II of the Fermilab Tevatron and from the CERN LHC, the method presented in this paper may be advantageous, since it does not require an understanding of the measured recoil from first principles.

    Original languageEnglish (US)
    Pages (from-to)250-262
    Number of pages13
    JournalNuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
    Volume609
    Issue number2-3
    DOIs
    StatePublished - Oct 11 2009

    Keywords

    • Collider
    • D0
    • Hadron
    • Mass
    • Recoil
    • Tevatron
    • W
    • Width
    • Z

    ASJC Scopus subject areas

    • Nuclear and High Energy Physics
    • Instrumentation

    Fingerprint Dive into the research topics of 'A novel method for modeling the recoil in W boson events at hadron colliders'. Together they form a unique fingerprint.

    Cite this