Measurement of D*(+/-) production and the charm contribution to F-2 in deep inelastic scattering at HERA

Breitweg, J.; Chekanov, S.; Derrick, M.; Krakauer, D.; Magill, S.; Musgrave, B.; Pellegrino, A.; Repond, J.; Stanek, R.; Yoshida, R.; M. C. K.,; Abbiendi, G.; Anselmo, F.; Antonioli, P.; Bari, G.; Basile, M.; Bellagamba, L.; Boscherini, D.; Bruni, A.; Bruni, G.; Romeo, G. C.; Castellini, G.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Contin, A.; Coppola, N.; Corradi, H.; Pasquale, S. D.; Giusti, P.; Iacobucci, G.; Laurenti, G.; Levi, G.; Margotti, A.; Massam, T.; Nania, R.; Palmonari, F.; Pesci, A.; Polini, A.; Sartorelli, G.; Garcia, Y. Z.; Zichichi, A.; Amelung, C.; Bornheim, A.; Brock, I.; Coboken, K.; Crittenden, J.; Deffner, R.; Eckert, M.; Hartmann, H.; Heinloth, K.; Hilger, E.; Jakob, H. P.; Kappes, A.; Katz, U. F.; Kerger, R.; Paul, E.; Rautenberg, J.; Schnurbusch, H.; Stifutkin, A.; Tandler, J.; Weber, A.; Wieber, H.; Bailey, D. S.; Barret, O.; Cottingham, W. N.; Foster, B.; Heath, G. P.; Heath, H. F.; Mcfall, J. D.; Piccioni, D.; Scott, J.; Tapper, R. J.; Capua, M.; Mastroberardino, A.; Schioppa, M.; Susinno, G.; Jeoung, H. Y.; Kim, J. Y.; Lee, J. H.; Lim, I. T.; K. J., Ma; Pac, H. Y.; Caldwell, A.; Liu, W.; Liu, X.; Mellado, B.; Parsons, J. A.; Ritz, S.; Sacchi, Roberto; Sampson, S.; Sciulli, F.; Chwastowski, J.; Eskreys, A.; Figiel, J.; Klimek, K.; Olkiewicz, K.; Przybycien, M. B.; Stopa, P.; Zawiejski, L.; Adamczyk, L.; Bednarek, B.; Jelen, K.; Kisielewska, D.; Kowal, A. M.; Kowalski, T.; Przybycien, M.; Rulikowska Zarebska, E.; Suszycki, L.; Zajac, J.; Dulinski, Z.; Kotanski, A.; L. A. T.,; Behrens, U.; Bienlein, J. K.; Burgard, C.; Desler, K.; Drews, G.; Fox Murphy, A.; Fricke, U.; Goebel, F.; Gottlicher, P.; Graciani, R.; Haas, T.; Hain, W.; Hartner, G. F.; Hasell, D.; Hebbel, K.; Johnson, K. F.; Kasemann, M.; Koch, W.; Kotz, U.; Kowalski, H.; Lindemann, L.; Lohr, B.; Martinez, M.; Milewski, J.; Milite, M.; Monteiro, T.; Moritz, M.; Notz, D.; Pelucchi, F.; Petrucci, M. C.; Piotrzkowski, K.; Rohde, M.; P. R. B.,; Savin, A. A.; Schneekloth, U.; Schwarzer, O.; Selonke, F.; Sievers, M.; Stonjek, S.; Tassi, E.; Wolf, G.; Wollmer, U.; Youngman, C.; Zeuner, W.; Burow, B. D.; Coldewey, C.; Grabosch, H. J.; A. L. D.,; Meyer, A.; Monig, K.; Schlenstedt, S.; Straub, P. B.; Barbagli, G.; Gallo, E.; Pelfer, P.; Maccarrone, G.; Votano, L.; Bamberger, A.; Eisenhardt, S.; Markun, P.; Raach, H.; Wolfle, S.; Brook, N. H.; Bussey, P. J.; Doyle, A. T.; Lee, S. W.; Macdonald, N.; Mccance, G. J.; Saxon, D. H.; Sinclair, L. E.; Skillicorn, I. O.; Strickland, E.; Waugh, R.; Bohnet, I.; Gendner, N.; Holm, U.; Meyer Larsen, A.; Salehi, H.; Wick, K.; Garfagnini, A.; Gialas, I.; Gladilin, L. K.; Kcira, K.; Klanner, R.; Lohrmann, E.; Poelz, G.; Zetsche, F.; Bacon, T. C.; Cole, J. E.; Howell, G.; Lamberti, L.; Long, K. R.; Miller, D. B.; Prinias, A.; Sedgbeer, J. K.; Sideris, D.; Tapper, A. D.; Walker, R.; Mallik, U.; Wang, S. M.; Cloth, P.; Filges, D.; Ishii, T.; Kuze, M.; Suzuki, I.; Tokushuku, K.; Yamada, S.; Yamauchi, K.; Yamazaki, Y.; Ahn, S. H.; S. H., An; Hong, S. J.; Lee, S. B.; Nam, S. W.; Park, S. K.; Lim, H.; Park, I. H.; Son, D.; Barreiro, F.; Fernandez, J. P.; Garcia, G.; Glasman, C.; Hernandez, J. M.; Labarga, L.; Peso, J. d.; Puga, J.; Redondo, I.; Terron, J.; Corriveau, F.; Hanna, D. S.; Hartmann, J.; Murray, W. N.; Ochs, A.; Padhi, S.; Riveline, M.; Stairs, D. G.; St Laurent, M.; Wing, M.; Tsurugai, T.; Bashkirov, V.; Dolgoshein, B. A.; Bashindzhagyan, G. L.; Ermolov, P. F.; Golubkov, Y. A.; Khein, L. A.; Korotkova, N. A.; Korzhavina, I. A.; Kuzmin, V. A.; Lukina, O. Y.; Proskuryakov, A. S.; Shcheglova, L. M.; Solomin, A. N.; Zotkin, S. A.; Bokel, C.; Botje, M.; Brummer, N.; Engelen, J.; Koffeman, E.; Kooijman, P.; Sighem, A. v.; Tiecke, H.; Tuning, N.; Velthuis, J. J.; Verkerke, W.; Vossebeld, J.; Wiggers, L.; Wolf, E. d.; Acosta, D.; Bylsma, B.; Durkin, L. S.; Gilmore, J.; Ginsburg, C. M.; Kim, C. L.; Ling, T. Y.; Nylander, P.; Blaikley, H. E.; Boogert, S.; Cashmore, R. J.; Cooper Sarkar, A. M.; R. C. E.,; Edmonds, J. K.; Grosse Knetter, J.; Harnew, N.; Matsushita, T.; Noyes, V. A.; Quadt, A.; Ruske, O.; Sutton, M. R.; Walczak, R.; Waters, D. S.; Bertolin, A.; Brugnera, R.; Carlin, R.; Corso, F. D.; Dondana, S.; Dosselli, U.; Dusini, S.; Limentani, S.; Morandin, M.; Posocco, M.; Stanco, L.; Stroili, R.; Voci, C.; Iannotti, L.; B. Y., Oh; Okrasinski, J. R.; Toothacker, W. S.; Whitmore, J. J.; Iga, Y.; D'Agostini, G.; Marini, G.; Nigro, A.; Raso, M.; Cormack, C.; Hart, J. C.; Mccubbin, N. A.; Shah, T. P.; Epperson, D.; Heusch, C.; H. F. W.,; Seiden, A.; Wichmann, R.; Williams, D. C.; Pavel, N.; Abramowicz, H.; Dagan, S.; Kananov, S.; Kreisel, A.; Levy, A.; Abe, T.; Fusayasu, T.; Inuzuka, M.; Nagano, K.; Umemori, K.; Yamashita, T.; Hamatsu, R.; Hirose, T.; Homma, K.; Kitamura, S.; Nishimura, T.; Arneodo, M.; Cartiglia, N.; Cirio, Roberto; Costa, Marco; Ferrero, M. I.; Maselli, S.; Monaco, Vincenzo; Peroni, Cristiana; Ruspa, M.; Solano, Ada Maria; Staiano, A.; Dardo, M.; Bailey, D. C.; Fagerstroem, C. P.; Galea, R.; Koop, T.; Levman, G. M.; Martin, J. F.; Orr, R. S.; Polenz, S.; Sabetfakhri, A.; Simmons, D.; Butterworth, J. M.; Catterall, C. D.; Hayes, M. E.; Heaphy, E. A.; Jones, T. W.; Lane, J. B.; West, B. J.; Ciborowski, J.; Ciesielski, R.; Grzelak, G.; Nowak, R. J.; Pawlak, J. M.; Pawlak, R.; Smalska, B.; Tymieniecka, T.; Wroblewski, A. K.; Zakrzewski, J. A.; Zarnecki, A. F.; Adamus, M.; Gadaj, T.; Deppe, O.; Eisenberg, Y.; Hochman, D.; Karshon, U.; Badgett, W. F.; Chapin, D.; Cross, R.; Foudas, C.; Mattingly, S.; Reeder, D. D.; Smith, W. H.; Vaiciulis, A.; Wildschek, T.; Wodarczyk, M.; Deshpande, A.; Dhawan, S.; Hughes, V. W.; Bhadra, S.; Frisken, W. R.; Hall Wilton, R.; Khakzad, M.; Menary, S.; Schmidke, W. B.

doi:10.1007/s100529900244

The production of D*(+/-)(2010) mesons in deep inelastic scattering has been measured in the ZEUS detector at HERA using an integrated luminosity of 37 pb(-1). The decay channels D*(+) --> D(0)pi(+) (+ c.c.), with D-0 --> K(-)pi(+) or D-0 --> K(-)pi(-)pi(+)pi(+), have been used to identify the D mesons. The e(+)p cross section for inclusive D*(+/-) production with 1 < Q(2) < 600 GeV2 and 0.02 < y < 0.7 is 8.31+/-0.31(stat.)(+0.30)(-0.50) (syst.) nb in the kinematic region 1.5 < pT(D*(+/-)) < 15GeV and \eta(D*(+/-))\ < 1.5. Differential cross sections are consistent with a next-to-leading-order perturbative-QCD calculation when using charm-fragmentation models which take into account the interaction of the charm quark with the proton remnant. The observed cross section is extrapolated to the full kinematic region in pr(D*(+/-)) and eta(D*(+/-)) in order to determine the charm contribution, F-2(c (c) over bar)(x,Q(2)), to the proton structllre function. The ratio F-2(c (c) over bar)/F-2 rises from similar or equal to 10% at Q(2) similar or equal to 1.8 GeV2 to similar or equal to 30% at Q(2) similar or equal to 130 GeV2 for x values in the rarlge 10(-4) to 10(-3).