Abstract
Fully reconstructed t over(t, ̄) → W+ b W- over(b, ̄) → ℓ ν q over(q, ̄)′ b over(b, ̄) events are used to determine the fractions of right-handed (f+) and longitudinally polarized (f0) W bosons produced in top-quark decays. The helicity fractions are sensitive to the couplings and the Dirac structure of the Wtb vertex. This Letter reports measurements of the W-boson helicity fractions from two different methods using data corresponding to an integrated luminosity of 1.9 fb- 1 of p over(p, ̄) collisions at a center-of-mass energy of 1.96 TeV collected by the CDF II detector operating at the Fermilab Tevatron. Combining the results from the two methods, we find f0 = 0.62 ± 0.10 (stat) ± 0.05 (syst) under the assumption that f+ = 0, and f+ = - 0.04 ± 0.04 (stat) ± 0.03 (syst) with f0 fixed to the theoretically expected value of 0.70. Model-independent fits are also performed and simultaneously determine f0 = 0.66 ± 0.16 (stat) ± 0.05 (syst) and f+ = - 0.03 ± 0.06 (stat) ± 0.03 (syst). All these results are consistent with standard model expectations.
| Original language | English |
|---|---|
| Pages (from-to) | 160-167 |
| Number of pages | 8 |
| Journal | Physics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics |
| Volume | 674 |
| Issue number | 3 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 2009 Apr 20 |
Keywords
- Helicity
- Top quark
- W boson
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- Nuclear and High Energy Physics
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Dive into the research topics of 'Measurement of W-boson helicity fractions in top-quark decays using cos θ*'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Physics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics, Vol. 674, No. 3, 20.04.2009, p. 160-167.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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T1 - Measurement of W-boson helicity fractions in top-quark decays using cos θ*
AU - Aaltonen, T.
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N1 - Funding Information: We thank the Fermilab staff and the technical staffs of the participating institutions for their vital contributions. This work was supported by the US Department of Energy and National Science Foundation; the Italian Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology of Japan; the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada; the National Science Council of the Republic of China; the Swiss National Science Foundation; the A.P. Sloan Foundation; the Bundesministerium für Bildung und Forschung, Germany; the Korean Science and Engineering Foundation and the Korean Research Foundation; the Science and Technology Facilities Council and the Royal Society, UK; the Institut National de Physique Nucleaire et Physique des Particules/CNRS; the Russian Foundation for Basic Research; the Ministerio de Ciencia e Innovación, and Programa Consolider-Ingenio 2010, Spain; the Slovak R&D Agency; and the Academy of Finland.
PY - 2009/4/20
Y1 - 2009/4/20
N2 - Fully reconstructed t over(t, ̄) → W+ b W- over(b, ̄) → ℓ ν q over(q, ̄)′ b over(b, ̄) events are used to determine the fractions of right-handed (f+) and longitudinally polarized (f0) W bosons produced in top-quark decays. The helicity fractions are sensitive to the couplings and the Dirac structure of the Wtb vertex. This Letter reports measurements of the W-boson helicity fractions from two different methods using data corresponding to an integrated luminosity of 1.9 fb- 1 of p over(p, ̄) collisions at a center-of-mass energy of 1.96 TeV collected by the CDF II detector operating at the Fermilab Tevatron. Combining the results from the two methods, we find f0 = 0.62 ± 0.10 (stat) ± 0.05 (syst) under the assumption that f+ = 0, and f+ = - 0.04 ± 0.04 (stat) ± 0.03 (syst) with f0 fixed to the theoretically expected value of 0.70. Model-independent fits are also performed and simultaneously determine f0 = 0.66 ± 0.16 (stat) ± 0.05 (syst) and f+ = - 0.03 ± 0.06 (stat) ± 0.03 (syst). All these results are consistent with standard model expectations.
AB - Fully reconstructed t over(t, ̄) → W+ b W- over(b, ̄) → ℓ ν q over(q, ̄)′ b over(b, ̄) events are used to determine the fractions of right-handed (f+) and longitudinally polarized (f0) W bosons produced in top-quark decays. The helicity fractions are sensitive to the couplings and the Dirac structure of the Wtb vertex. This Letter reports measurements of the W-boson helicity fractions from two different methods using data corresponding to an integrated luminosity of 1.9 fb- 1 of p over(p, ̄) collisions at a center-of-mass energy of 1.96 TeV collected by the CDF II detector operating at the Fermilab Tevatron. Combining the results from the two methods, we find f0 = 0.62 ± 0.10 (stat) ± 0.05 (syst) under the assumption that f+ = 0, and f+ = - 0.04 ± 0.04 (stat) ± 0.03 (syst) with f0 fixed to the theoretically expected value of 0.70. Model-independent fits are also performed and simultaneously determine f0 = 0.66 ± 0.16 (stat) ± 0.05 (syst) and f+ = - 0.03 ± 0.06 (stat) ± 0.03 (syst). All these results are consistent with standard model expectations.
KW - Helicity
KW - Top quark
KW - W boson
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=63349084114&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=63349084114&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1016/j.physletb.2009.02.040
DO - 10.1016/j.physletb.2009.02.040
M3 - Article
AN - SCOPUS:63349084114
SN - 0370-2693
VL - 674
SP - 160
EP - 167
JO - Physics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics
JF - Physics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics
IS - 3
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