Production of Z(0) bosons in elastic and quasi-elastic ep collisions at HERA

Abramowicz, H.; Abt, I.; Adamczyk, L.; Adamus, M.; Aggarwal, R.; Antonelli, S.; Antonioli, P.; Antonov, A.; Arneodo, M.; Arslan, O.; Aushev, V.; Aushev, Y.; Bachynska, O.; Bamberger, A.; Barakbaev, A. N.; Barbagli, G.; Bari, G.; Barreiro, F.; Bartosik, N.; Bartsch, D.; Basile, M.; Behnke, O.; Behr, J.; Behrens, U.; Bellagamba, L.; Bertolin, A.; Bhadra, S.; Bindi, M.; Blohm, C.; Bokhonov, V.; Bold, T.; Bondarenko, K.; Boos, E. G.; Borras, K.; Boscherini, D.; Bot, D.; Brock, I.; Brownson, E.; Brugnera, R.; Bruemmer, N.; Bruni, A.; Bruni, G.; Brzozowska, B.; Bussey, P. J.; Bylsma, B.; Caldwell, A.; Capua, M.; Carlin, R.; Catterall, C. D.; Chekanov, S.; Chwastowski, J.; Ciborowski, J.; Ciesielski, R.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Contin, A.; Cooper Sarkar, A. M.; Coppola, N.; Corradi, M.; Corriveau, F.; Costa, Marco; D'Agostini, G.; Corso, E. D.; Peso, J. d.; Dementiev, R. K.; Pasquale, S. D.; Derrick, M.; R. C. E.,; Dobur, D.; Dolgoshein, B. A.; Dolinska, G.; Doyle, A. T.; Drugakov, V.; Durkin, L. S.; Dusini, S.; Eisenberg, Y.; Ermolov, P. F.; Eskreys, A.; Fang, S.; Fazio, S.; Ferrando, J.; Ferrero, M. I.; Figiel, J.; Foster, B.; Gach, G.; Galas, A.; Gallo, E.; Garfagnini, A.; Geiser, A.; Gialas, I.; Gizhko, A.; Gladilin, L. K.; Gladkov, D.; Glasman, C.; Gogota, O.; Golubkov, Y. A.; Goettlicher, P.; Grabowska Bold, I.; Grebenyuk, J.; Gregor, I.; Grigorescu, G.; Grzelak, G.; Gueta, O.; Guzik, M.; Gwenlan, C.; Haas, T.; Hain, W.; Hamatsu, R.; Hart, J. C.; Hartmann, H.; Hartner, G.; Hilger, E.; Hochman, D.; Hori, R.; Huettmann, A.; Ibrahim, Z. A.; Iga, Y.; Ingbir, R.; Ishitsuka, M.; H. . . P.,; Januschek, F.; Jones, T. W.; Juengst, M.; Kadenko, I.; Kahle, B.; Kananov, S.; Kanno, T.; Karshon, U.; Karstens, F.; Katkov, I. I.; Kaur, M.; Kaur, P.; Keramidas, A.; Khein, L. A.; Kim, J. Y.; Kisielewska, D.; Kitamura, S.; Klanner, R.; Klein, U.; Koffeman, E.; Kondrashova, N.; Kononenko, O.; Kooijman, P.; Korol, I.; Korzhavina, I. A.; Kotanski, A.; Koetz, U.; Kowalski, H.; Kuprash, O.; Kuze, M.; Lee, A.; Levchenko, B. B.; Levy, A.; Libov, V.; Limentani, S.; Ling, T. Y.; Lisovyi, M.; Lobodzinska, E.; Lohmann, W.; Loehr, B.; Lohrmann, E.; Long, K. R.; Longhin, A.; Lontkovskyi, D.; Lukina, O. Y.; Maeda, J.; Magill, S.; Makarenko, I.; Malka, J.; Mankel, R.; Margotti, A.; Marini, G.; Martin, J. F.; Mastroberardino, A.; M. C. K., I. . . A.; Mergelmeyer, S.; Miglioranzi, S.; Idris, F. M.; Monaco, Vincenzo; Montanari, A.; Morris, J. D.; Mujkic, K.; Musgrave, B.; Nagano, K.; Namsoo, T.; Nania, R.; Nigro, A.; Ning, Y.; Nobe, T.; Notz, D.; Nowak, R. J.; Nuncio Quiroz, A. E.; B. Y., Oh; Okazaki, N.; Olkiewicz, K.; Onishchuk, Y.; Papageorgiu, K.; Parenti, A.; Paul, E.; Pawlak, J. M.; Pawlik, B.; Pelfer, P. G.; Pellegrino, A.; Perlanski, W.; Perrey, H.; Piotrzkowski, K.; Plucinski, P.; Pokrovskiy, N. S.; Polini, A.; Proskuryakov, A. S.; Przybycien, M.; Raval, A.; Reeder, D. D.; Reisert, B.; Ren, Z.; Repond, J.; Y. D., Ri; Robertson, A.; Roloff, P.; Rubinsky, I.; Ruspa, M.; Sacchi, Roberto; Samson, U.; Sartorelli, G.; Savin, A. A.; Saxon, D. H.; Schioppa, M.; Schlenstedt, S.; Schleper, P.; Schmidke, W. B.; Schneekloth, U.; Schoenberg, V.; Schoerner Sadenius, T.; Schwartz, J.; Sciulli, F.; Shcheglova, L. M.; Shehzadi, R.; Shimizu, S.; Singh, I.; Skillicorn, I. O.; Slominski, W.; Smith, W. H.; Sola, Valentina; Solano, Ada Maria; Son, D.; Sosnovtsev, V.; Spiridonov, A.; Stadie, H.; Stanco, L.; Stefaniuk, N.; Stern, A.; Stewart, T. P.; Stifutkin, A.; Stopa, P.; Suchkov, S.; Susinno, G.; Suszycki, L.; Sztuk Dambietz, J.; Szuba, D.; Szuba, J.; Tapper, A. D.; Tassi, E.; Terron, J.; Theedt, T.; Tiecke, H.; Tokushuku, K.; Tomaszewska, J.; Trusov, V.; Tsurugai, T.; Turcato, M.; Turkot, O.; Tymieniecka, T.; Vazquez, M.; Verbytskyi, A.; Viazlo, O.; Vlasov, N. N.; Walczak, R.; W. A. T.,; Whitmore, J. J.; Wichmann, K.; Wiggers, L.; Wing, M.; Wlasenko, M.; Wolf, G.; Wolfe, H.; Wrona, K.; Yaguees Molina, A. G.; Yamada, S.; Yamazaki, Y.; Yoshida, R.; Youngman, C.; Zabiegalov, O.; Zarnecki, A. F.; Zawiejski, L.; Zenaiev, O.; Zeuner, W.; Zhautykov, B. O.; Zhmak, N.; Zichichi, A.; Zolkapli, Z.; Zotkin, D. S.

doi:10.1016/j.physletb.2012.11.051

The production of Z(0) bosons in the reaction ep -> eZ(0)p((*)), where p((*)) stands for a proton or a low-mass nucleon resonance, has been studied in ep collisions at HERA using the ZEUS detector. The analysis is based on a data sample collected between 1996 and 2007, amounting to 496 pb(-1) of integrated luminosity. The Z(0) was measured in the hadronic decay mode. The elasticity of the events was ensured by a cut on eta(max) <3.0, where eta(ma)x is the maximum pseudorapidity of energy deposits in the calorimeter defined with respect to the proton beam direction. A signal was observed at the Z(0) mass. The cross section of the reaction ep -> eZ(0)p((*)) was measured to be sigma(ep -> eZ(0)p((*))) = 0.13 +/- 0.06(stat.) +/- 0.01(syst) pb, in agreement with the Standard Model prediction of 0.16 pb. Thfs is the first measurement of Z(0) production in ep collisions. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.