Determination of Z0 Resonance Parameters and Couplings From Its Hadronic and Leptonic Decays

Abreu, P.; Adam, W.; Adami, F.; Adye, T.; Akesson, T.; Alekseev, G. D.; Allen, P.; Almehed, S.; Alted, F.; Alvsvaag, S. J.; Amaldi, U.; Anassontzis, E.; Antilogus, P.; Apel, W. D.; Apsimon, R. J.; Asman, B.; Astier, P.; Augustin, J. E.; Augustinus, A.; Baillon, P.; Bambade, P.; Barao, F.; Barbiellini, G.; Bardin, D. Y.; Baroncelli, A.; Barring, O.; Bartl, W.; Battaglia, M.; Bates, M. J.; Baubillier, M.; Becks, K. H.; Beeston, C. J.; Begalli, M.; Beilliere, P.; Belokopytov, Y.; Beltran, P.; Benedic, D.; Benlloch, J. M.; Berggren, M.; Bertrand, D.; Biagi, S.; Bianchi, F.; Bibby, J. H.; Bilenky, M. S.; Billoir, P.; Bjarne, J.; Bloch, D.; Blyth, S.; Bogolubov, P. N.; Bolognese, T.; Bonapart, M.; Bonesini, M.; Bonivento, W.; P. S. L.,; Boratav, M.; Borgeaud, P.; Borisov, G.; Borner, H.; Bosio, C.; Botner, O.; Bouquet, B.; Bozzo, M.; Braibant, S.; Branchini, P.; Brand, K. D.; Brenner, R. A.; Bricman, C.; R. C. A.,; Brummer, N.; Brunet, J. M.; Bugge, L.; Buran, T.; Burmeister, H.; J. A. M.,; Caccia, M.; Calvi, M.; A. J. C.,; Campagne, J. E.; Campion, A.; Camporesi, T.; Canale, V.; Cao, F.; Carroll, L.; Caso, C.; Castelli, E.; M. V. C.,; Cattai, A.; Cavallo, F. R.; Cerrito, L.; Chapkin, M.; Charpentier, P.; Checchia, P.; Chelkov, G. A.; Chevalier, L.; Chliapnikov, P.; Chorowicz, V.; Cirio, R.; Clara, M. P.; Collins, P.; Contreras, J. L.; Contri, R.; Cosme, G.; Couchot, F.; Crawley, H. B.; Crennell, D.; Crosetti, G.; Crosland, N.; Crozon, M.; Maestro, J. C.; Czellar, S.; Dagoret, S.; Dahljensen, E.; Dalmagne, B.; Dam, M.; Damgaard, G.; Darbo, G.; Daubie, E.; Dauncey, P. D.; Davenport, M.; David, P.; Deangelis, A.; Debeer, M.; Deboeck, H.; Deboer, W.; Declercq, C.; M. D. M.,; Degroot, N.; Delavaissiere, C.; Delotto, B.; Demin, A.; Defoix, C.; Delikaris, D.; Delorme, S.; Delpierre, P.; Demaria, N.; Derkaoui, J.; Diciaccio, L.; Dijkstra, H.; Djama, F.; Dolbeau, J.; Donszelmann, M.; Doroba, K.; Dracos, M.; Drees, J.; Dris, M.; Dufour, Y.; Dulinski, W.; Dzhelyadin, R.; Eek, L. O.; P. A. M.,; Ekelof, T.; Ekspong, G.; Peisert, A. E.; Engel, J. P.; Fassouliotis, D.; Alonso, M. F.; Ferrer, A.; Filippas, T. A.; Firestone, A.; Foeth, H.; Fokitis, E.; Folegati, P.; Fontanelli, F.; Forsbach, H.; Franek, B.; Frenkiel, P.; Fries, D. C.; Frodesen, A. G.; Fruhwirth, R.; Fuldaquenzer, F.; Furnival, K.; Furstenau, H.; Fuster, J.; Gago, J. M.; Galeazzi, G.; Gamba, D.; Garcia, C.; Garcia, J.; Gasparini, Ugo; Gavillet, P.; Gazis, E. N.; Gerber, J. P.; Giacomelli, P.; Glitza, K. W.; Gokieli, R.; Golovatyuk, V. M.; J. J. G.,; Goobar, A.; Gopal, G.; Gorski, M.; Gracco, V.; Grant, A.; Grard, F.; Graziani, E.; Gros, M. H.; Grosdidier, G.; Grossetete, B.; Gumenyuk, S.; Guy, J.; Hahn, F.; Hahn, M.; Haider, S.; Hajduk, Z.; Hakansson, A.; Hallgren, A.; Hamacher, K.; Demonchenault, G. H.; Harris, F. J.; Heck, B. W.; Herbst, I.; Hernandez, J. J.; Herquet, P.; Herr, H.; Hietanen, I.; Higon, E.; Hilke, H. J.; Hodgson, S. D.; Hofmokl, T.; Holmes, R.; Holmgren, S. O.; Holthuizen, D.; Honore, P. F.; Hooper, J. E.; Houlden, M.; Hrubec, J.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Husson, D.; Hyams, B. D.; Ioannou, P.; Isenhower, D.; Iversen, P. S.; Jackson, J. N.; Jalocha, P.; Jarlskog, G.; Jarry, P.; Jeanmarie, B.; Johansson, E. K.; Johnson, D.; Jonker, M.; Jonsson, L.; Juillot, P.; Kalkanis, G.; Kalmus, G.; Kantardjian, G.; Kapusta, F.; Katsanevas, S.; Katsoufis, E. C.; Keranen, R.; Kesteman, J.; Khomenko, B. A.; Khovanski, N. N.; King, B.; Kjaer, N. J.; Klein, H.; Klempt, W.; Klovning, A.; Kluit, P.; Koehne, J. H.; Koene, B.; Kokkinias, P.; Kopf, M.; Koratzinos, M.; Korcyl, K.; Korytov, A. V.; Korzen, B.; Kostukhin, V.; Kourkoumelis, C.; Kreuzberger, T.; Krolikowski, J.; Kruenermarquis, U.; Krupinski, W.; Kucewicz, W.; Kulka, K.; Kurvinen, K.; Lacasta, C.; Lambropoulos, C.; Lamsa, J. W.; Lanceri, L.; Lapin, V.; Laugier, J. P.; Lauhakangas, R.; Leder, G.; Ledroit, F.; Lemonne, J.; Lenzen, G.; Lepeltier, V.; Letessierselvon, A.; Liko, D.; Lieb, E.; Lillethun, E.; Lindgren, J.; Lipniacka, A.; Lippi, I.; Llosa, R.; Loerstad, B.; Lokajicek, M.; Loken, J. G.; M. A. L.,; Lopezfernandez, A.; Los, M.; Loukas, D.; Lounis, A.; Lozano, J. J.; Lucock, R.; Lutz, P.; Lyons, L.; Maehlum, G.; Maillard, J.; Maltezos, A.; Maltezos, S.; Mandl, F.; Marco, J.; Margoni, Martino; Marin, J. C.; Markou, A.; Marti, S.; Mathis, L.; Matorras, F.; Matteuzzi, C.; Matthiae, G.; Mazzucato, M.; Mccubbin, M.; Mckay, R.; Mcnulty, R.; Menichetti, E.; Meola, G.; Meroni, C.; Meyer, W. T.; Michelotto, M.; Mitaroff, W. A.; Mitselmakher, G. V.; Mjoernmark, U.; Moa, T.; Moeller, R.; Moenig, K.; Monge, M. R.; Morettini, P.; Mueller, H.; Muller, H.; Murray, W. J.; Muyatt, G.; Naraghi, F.; Naukorzen, U.; Navarria, F. L.; Negri, P.; Nielsen, B. S.; Nijjhar, B.; Nikolaenko, V.; Obraztsov, V.; Olshevski, A. G.; Orava, R.; Ostankov, A.; Ouraou, A.; Pain, R.; Palka, H.; Papadopoulou, T.; Pape, L.; Passeri, A.; Pegoraro, M.; Perevozchikov, V.; Pernicka, M.; Perrotta, A.; Pierre, F.; Pimenta, M.; Pingot, O.; Pinsent, A.; Pol, M. E.; Polok, G.; Poropat, P.; Privitera, P.; Pullia, A.; Pyyhtia, J.; Radojicic, D.; Ragazzi, S.; Range, W. H.; Ratoff, P. N.; Read, A. L.; Redaelli, N. G.; Regler, M.; Reid, D.; Renton, P. B.; Resvanis, L. K.; Richard, F.; Richardson, M.; Ridky, J.; Rinaudo, G.; Roditi, I.; Romero, A.; Roncagliolo, I.; Ronchese, Paolo; Ronnqvist, C.; Rosenberg, E. I.; Rossi, U.; Rosso, E.; Roudeau, P.; Rovelli, T.; Ruckstuhl, W.; Ruhlmann, V.; Ruiz, A.; Rybicki, K.; Saarikko, H.; Sacquin, Y.; Salt, J.; Sanchez, E.; Sanchez, J.; Sannino, M.; Schaeffer, M.; Schael, S.; Schneider, H.; Scuri, F.; Segar, A. M.; Sekulin, R.; Sessa, M.; Sette, G.; Seufert, R.; Shellard, R. C.; Siegrist, P.; Simonetti, S.; Simonetto, Franco; Sissakian, A. N.; Skaali, T. B.; Skjevling, G.; Smadja, G.; Smith, G. R.; Smirnov, N.; Sosnowski, R.; Spassoff, T. S.; Spiriti, E.; Squarcia, S.; Staeck, H.; Stanescu, C.; Stavropoulos, G.; Stichelbaut, F.; Stocchi, A.; Strauss, J.; Strub, R.; Stubenrauch, C. J.; Szczekowski, M.; Szeptycka, M.; Szymanski, P.; Tabarelli, T.; Tavernier, S.; Tchikilev, O.; Theodosiou, G. E.; Tilquin, A.; Timmermans, J.; Timofeev, V. G.; Tkatchev, L. G.; Todorov, T.; Toet, D. Z.; Tortora, L.; Trainor, M. T.; Treille, D.; Trevisan, U.; Trischuk, W.; Tristram, G.; Troncon, C.; Tsirou, A.; Tsyganov, E. N.; Turala, M.; Turchetta, R.; Turluer, M. L.; Tuuva, T.; Tyapkin, I. A.; Tyndel, M.; Tzamarias, S.; Ueberschaer, B.; Ueberschaer, S.; Ullaland, O.; Uvarov, V. A.; Valenti, G.; Vallazza, E.; J. A. V.,; Vanapeldoorn, G. W.; Vandam, P.; Vandoninck, W. K.; Vaneijndhoven, N.; Vandervelde, C.; Varela, J.; Vaz, P.; Vegni, G.; Velasco, J.; Ventura, L.; Venus, W.; Verbeure, F.; Vertogradov, L. S.; Vibert, L.; Vilanova, D.; Vlasov, E. V.; Vodopyanov, A. S.; Vollmer, M.; Volponi, S.; Voulgaris, G.; Voutilainen, M.; Vrba, V.; Wahlen, H.; Walck, C.; Waldner, F.; Wayne, M.; Weilhammer, P.; Werner, J.; Wetherell, A. M.; Wickens, J. H.; Wikne, J.; Wilkinson, G. R.; W. S. C.,; Winter, M.; Wormald, D.; Wormser, G.; Woschnagg, K.; Yamdagni, N.; Yepes, P.; Zaitsev, A.; Zalewska, A.; Zalewski, P.; Zevgolatakos, E.; Zhang, G.; Zimin, N. I.; Zito, M.; Zitoun, R.; Funchal, R. Z.; Zumerle, Gianni; Zuniga, J.

doi:10.1016/0550-3213(91)90007-K

From measurements of the cross sections for e+ e - --> hadrons and the cross sections and forward-backward charge-asymmetries for e+ e- --> e+ e-, mu+ mu- and tau+ tau- at several centre-of-mass energies around the Z0 pole with the DELPHI apparatus, using approximately 150000 hadronic and leptonic events from 1989 and 1990, one determines the following Z0 parameters: the mass and total width M(Z) = 91.177 +/- 0.022 GeV, GAMMA(Z) = 2.465 +/- 0.020 GeV, the hadronic and leptonic partial widths GAMMA(h) = 1.726 +/- 0.019 GeV, GAMMA(t) = 83.4 +/- 0.8 MeV, the invisible width GAMMA(inv) = 488 +/- 17 MeV, the ratio of hadronic over leptonic partial widths R(Z)z = 20.70 +/- 0.29 and the Born level hadronic peak cross section sigma-0 = 41.84 +/- 0.45 nb. A flavour-independent measurement of the leptonic cross section gives very consistent results to those presented above (GAMMA(t) = 83.7 +/- 0.8 MeV). From these results the number of light neutrino species is determined to be N(nu) = 2.94 +/0. 10. The individual leptonic widths obtained are: GAMMA(e) = 82.4 +/- 1.2 MeV, GAMMA(mu) = 86.9 +/- 2.1 MeV and GAMMA(tau) = 82.7 +/- 2.4 MeV. Assuming universality, the squared vector and axial-vector couplings of the Z0 to charged leptons are: VBAR(t)2 = 0.0003 +/- 0.0010 and ABAR(l)2 = 0.2508 +/- 0.0027. These values correspond to the electroweak parameters: rho(eff) = 1.003 +/- 0.011 and sin2-theta(W)eff = 0.241 +/- 0.009. Within the Minimal Standard Model (MSM), the results can be expressed in terms of a single parameter: sin2-theta(W)MSBAR = 0.2338 +/- 0.0027. All these values are in good agreement with the predictions of the MSM. Fits yield 43 < m(top) < 215 GeV at the 95% level. Finally, the measured values of GAMMA(Z) and GAMMA(inv), are used to derive lower mass bounds for possible new particles.