Combination of CDF and D0 W-Boson Mass Measurements
CDF Collaboration, T. Aaltonen, S. Amerio, D. Amidei, A. Anastassov, A. Annovi, J. Antos, G. Apollinari, J. A. Appel, T. Arisawa, A. Artikov, J. Asaadi, W. Ashmanskas, B. Auerbach, A. Aurisano, F. Azfar, W. Badgett, T. Bae, A. Barbaro-Galtieri, V. E. Barnes, B. A. Barnett, P. Barria, P. Bartos, M. Bauce, F. Bedeschi, D. Beecher, S. Behari, G. Bellettini, J. Bellinger, D. Benjamin, A. Beretvas, A. Bhatti, I. Bizjak, K. R. Bland, B. Blumenfeld, A. Bocci, A. Bodek, D. Bortoletto, J. Boudreau, A. Boveia, L. Brigliadori, C. Bromberg, E. Brucken, J. Budagov, H. S. Budd, K. Burkett, G. Busetto, P. Bussey, P. Butti, A. Buzatu, A. Calamba, S. Camarda, M. Campanelli, F. Canelli, B. Carls, D. Carlsmith, R. Carosi, S. Carrillo, B. Casal, M. Casarsa, A. Castro, P. Catastini, D. Cauz, V. Cavaliere, M. Cavalli-Sforza, A. Cerri, L. Cerrito, Y. C. Chen, M. Chertok, G. Chiarelli, G. Chlachidze, K. Cho, D. Chokheli, A. Clark, C. Clarke, M. E. Convery, J. Conway, M. Corbo, M. Cordelli, C. A. Cox, D. J. Cox, M. Cremonesi, D. Cruz, J. Cuevas, R. Culbertson, N. d'Ascenzo, M. Datta, P. de Barbaro, L. Demortier, L. Marchese, M. Deninno, F. Devoto, M. D'Errico, A. Di Canto, B. Di Ruzza, J. R. Dittmann, M. D'Onofrio, S. Donati, M. Dorigo, A. Driutti, K. Ebina, R. Edgar, A. Elagin, R. Erbacher, S. Errede, B. Esham, R. Eusebi, S. Farrington, J. P. Fernández Ramos, R. Field, G. Flanagan, R. Forrest, M. Franklin, J. C. Freeman, H. Frisch, Y. Funakoshi, C. Galloni, A. F. Garfinkel, P. Garosi, H. Gerberich, E. Gerchtein, S. Giagu, V. Giakoumopoulou, K. Gibson, C. M. Ginsburg, N. Giokaris, P. Giromini, G. Giurgiu, V. Glagolev, D. Glenzinski, M. Gold, D. Goldin, A. Golossanov, G. Gomez, G. Gomez-Ceballos, M. Goncharov, O. González López, I. Gorelov, A. T. Goshaw, K. Goulianos, E. Gramellini, S. Grinstein, C. Grosso-Pilcher, R. C. Group, J. Guimaraes da Costa, S. R. Hahn, J. Y. Han, F. Happacher, K. Hara, M. Hare, R. F. Harr, T. Harrington-Taber, K. Hatakeyama, C. Hays, J. Heinrich, M. Herndon, A. Hocker, Z. Hong, W. Hopkins, S. Hou, R. E. Hughes, U. Husemann, M. Hussein, J. Huston, G. Introzzi, M. Iori, A. Ivanov, E. James, D. Jang, B. Jayatilaka, E. J. Jeon, S. Jindariani, M. Jones, K. K. Joo, S. Y. Jun, T. R. Junk, M. Kambeitz, T. Kamon, P. E. Karchin, A. Kasmi, Y. Kato, W. Ketchum, J. Keung, B. Kilminster, D. H. Kim, H. S. Kim, J. E. Kim, M. J. Kim, S. B. Kim, S. H. Kim, Y. K. Kim, Y. J. Kim, N. Kimura, M. Kirby, K. Knoepfel, K. Kondo, D. J. Kong, J. Konigsberg, A. V. Kotwal, M. Kreps, J. Kroll, M. Kruse, T. Kuhr, M. Kurata, A. T. Laasanen, S. Lammel, M. Lancaster, K. Lannon, G. Latino, H. S. Lee, J. S. Lee, S. Leo, S. Leone, J. D. Lewis, A. Limosani, E. Lipeles, A. Lister, H. Liu, Q. Liu, T. Liu, S. Lockwitz, A. Loginov, A. Lucà, D. Lucchesi, J. Lueck, P. Lujan, P. Lukens, G. Lungu, J. Lys, R. Lysak, R. Madrak, P. Maestro, S. Malik, G. Manca, A. Manousakis-Katsikakis, F. Margaroli, P. Marino, M. Martínez, K. Matera, M. E. Mattson, A. Mazzacane, P. Mazzanti, R. McNulty, A. Mehta, P. Mehtala, C. Mesropian, T. Miao, D. Mietlicki, A. Mitra, H. Miyake, S. Moed, N. Moggi, C. S. Moon, R. Moore, M. J. Morello, A. Mukherjee, Th. Muller, P. Murat, M. Mussini, J. Nachtman, Y. Nagai, J. Naganoma, I. Nakano, A. Napier, J. Nett, C. Neu, T. Nigmanov, L. Nodulman, S. Y. Noh, O. Norniella, E. Nurse, L. Oakes, S. H. Oh, Y. D. Oh, I. Oksuzian, T. Okusawa, R. Orava, L. Ortolan, C. Pagliarone, E. Palencia, P. Palni, V. Papadimitriou, W. Parker, G. Pauletta, M. Paulini, C. Paus, T. J. Phillips, G. Piacentino, E. Pianori, J. Pilot, K. Pitts, C. Plager, L. Pondrom, S. Poprocki, K. Potamianos, F. Prokoshin, A. Pranko, F. Ptohos, G. Punzi, N. Ranjan, I. Redondo Fernández, P. Renton, M. Rescigno, T. Riddick, F. Rimondi, L. Ristori, A. Robson, T. Rodriguez, S. Rolli, M. Ronzani, R. Roser, J. L. Rosner, F. Ruffini, A. Ruiz, J. Russ, V. Rusu, W. K. Sakumoto, Y. Sakurai, L. Santi, K. Sato, V. Saveliev, A. Savoy-Navarro, P. Schlabach, E. E. Schmidt, T. Schwarz, L. Scodellaro, F. Scuri, S. Seidel, Y. Seiya, A. Semenov, F. Sforza, S. Z. Shalhout, T. Shears, R. Shekhar, P. F. Shepard, M. Shimojima, M. Shochet, I. Shreyber-Tecker, A. Simonenko, K. Sliwa, J. R. Smith, F. D. Snider, V. Sorin, H. Song, M. Stancari, R. St. Denis, D. Stentz, J. Strologas, Y. Sudo, A. Sukhanov, I. Suslov, K. Takemasa, Y. Takeuchi, J. Tang, M. Tecchio, P. K. Teng, J. Thom, D. S. Thompson, E. Thomson, V. Thukral, D. Toback, S. Tokar, K. Tollefson, T. Tomura, D. Tonelli, S. Torre, D. Torretta, P. Totaro, M. Trovato, F. Ukegawa, S. Uozumi, F. Vázquez, G. Velev, C. Vellidis, C. Vernieri, M. Vidal, R. Vilar, J. Vizán, M. Vogel, G. Volpi, P. Wagner, R. Wallny, S. M. Wang, D. Waters, W. C. Wester, D. Whiteson, A. B. Wicklund, S. Wilbur, H. H. Williams, J. S. Wilson, P. Wilson, B. L. Winer, P. Wittich, S. Wolbers, H. Wolfe, T. Wright, X. Wu, Z. Wu, K. Yamamoto, D. Yamato, T. Yang, U. K. Yang, Y. C. Yang, W. -M. Yao, G. P. Yeh, K. Yi, J. Yoh, K. Yorita, T. Yoshida, G. B. Yu, I. Yu, A. M. Zanetti, Y. Zeng, C. Zhou, S. Zucchelli, D0 Collaboration, :, V. M. Abazov, B. Abbott, B. S. Acharya, M. Adams, T. Adams, J. P. Agnew, G. D. Alexeev, G. Alkhazov, A. Alton, A. Askew, S. Atkins, K. Augsten, C. Avila, F. Badaud, L. Bagby, B. Baldin, D. V. Bandurin, S. Banerjee, E. Barberis, P. Baringer, J. F. Bartlett, U. Bassler, V. Bazterra, A. Bean, M. Begalli, L. Bellantoni, S. B. Beri, G. Bernardi, R. Bernhard, I. Bertram, M. Besançon, R. Beuselinck, P. C. Bhat, S. Bhatia, V. Bhatnagar, G. Blazey, S. Blessing, K. Bloom, A. Boehnlein, D. Boline, E. E. Boos, G. Borissov, A. Brandt, O. Brandt, R. Brock, A. Bross, D. Brown, X. B. Bu, M. Buehler, V. Buescher, V. Bunichev, S. Burdin, C. P. Buszello, E. Camacho-Pérez, B. C. K. Casey, H. Castilla-Valdez, S. Caughron, S. Chakrabarti, K. M. Chan, A. Chandra, E. Chapon, G. Chen, S. W. Cho, S. Choi, B. Choudhary, S. Cihangir, D. Claes, J. Clutter, M. Cooke, W. E. Cooper, M. Corcoran, F. Couderc, M. -C. Cousinou, D. Cutts, A. Das, G. Davies, S. J. de Jong, E. De La Cruz-Burelo, F. Déliot, R. Demina, D. Denisov, S. P. Denisov, S. Desai, C. Deterre, K. DeVaughan, H. T. Diehl, M. Diesburg, P. F. Ding, A. Dominguez, A. Dubey, L. V. Dudko, A. Duperrin, S. Dutt, M. Eads, D. Edmunds, J. Ellison, V. D. Elvira, Y. Enari, H. Evans, V. N. Evdokimov, L. Feng, T. Ferbel, F. Fiedler, F. Filthaut, W. Fisher, H. E. Fisk, M. Fortner, H. Fox, S. Fuess, A. Garcia-Bellido, J. A. García-González, V. Gavrilov, W. Geng, C. E. Gerber, Y. Gershtein, G. Ginther, G. Golovanov, P. D. Grannis, S. Greder, H. Greenlee, G. Grenier, Ph. Gris, J. -F. Grivaz, A. Grohsjean, S. Grünendahl, M. W. Grünewald, T. Guillemin, G. Gutierrez, P. Gutierrez, J. Haley, L. Han, K. Harder, A. Harel, J. M. Hauptman, J. Hays, T. Head, T. Hebbeker, D. Hedin, H. Hegab, 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, J. Hogan, M. Hohlfeld, J. L. Holzbauer, I. Howley, Z. Hubacek, V. Hynek, I. Iashvili, Y. Ilchenko, R. Illingworth, A. S. Ito, S. Jabeen, M. Jaffré, A. Jayasinghe, M. S. Jeong, R. Jesik, P. Jiang, K. Johns, E. Johnson, M. Johnson, A. Jonckheere, P. Jonsson, J. Joshi, A. W. Jung, A. Juste, E. Kajfasz, D. Karmanov, I. Katsanos, R. Kehoe, S. Kermiche, N. Khalatyan, A. Khanov, A. Kharchilava, Y. N. Kharzheev, I. Kiselevich, J. M. Kohli, A. V. Kozelov, J. Kraus, A. Kumar, A. Kupco, T. Kurča, V. A. Kuzmin, S. Lammers, P. Lebrun, H. S. Lee, S. W. Lee, W. M. Lee, X. Lei, J. Lellouch, D. Li, H. Li, L. Li, Q. Z. Li, J. K. Lim, D. Lincoln, J. Linnemann, V. V. Lipaev, R. Lipton, H. Liu, Y. Liu, A. Lobodenko, M. Lokajicek, R. Lopes de Sa, R. Luna-Garcia, A. L. Lyon, A. K. A. Maciel, R. Madar, R. Magaña-Villalba, S. Malik, V. L. Malyshev, J. Mansour, J. Martínez-Ortega, R. McCarthy, C. L. McGivern, M. M. Meijer, A. Melnitchouk, D. Menezes, P. G. Mercadante, M. Merkin, A. Meyer, J. Meyer, F. Miconi, N. K. Mondal, H. E. Montgomery, M. Mulhearn, E. Nagy, M. Narain, R. Nayyar, H. A. Neal, J. P. Negret, P. Neustroev, H. T. Nguyen, T. Nunnemann, J. Orduna, N. Osman, J. Osta, A. Pal, N. Parashar, V. Parihar, S. K. Park, R. Partridge, N. Parua, A. Patwa, B. Penning, M. Perfilov, Y. Peters, K. Petridis, G. Petrillo, P. Pétroff, M. -A. Pleier, V. M. Podstavkov, A. V. Popov, M. Prewitt, D. Price, N. Prokopenko, J. Qian, A. Quadt, B. Quinn, P. N. Ratoff, I. Razumov, I. Ripp-Baudot, F. Rizatdinova, M. Rominsky, A. Ross, C. Royon, P. Rubinov, R. Ruchti, G. Sajot, A. Sánchez-Hernández, M. P. Sanders, A. S. Santos, G. Savage, L. Sawyer, T. Scanlon, R. D. Schamberger, Y. Scheglov, H. Schellman, C. Schwanenberger, R. Schwienhorst, J. Sekaric, H. Severini, E. Shabalina, V. Shary, S. Shaw, A. A. Shchukin, V. Simak, P. Skubic, P. Slattery, D. Smirnov, G. R. Snow, J. Snow, S. Snyder, S. Söldner-Rembold, L. Sonnenschein, K. Soustruznik, J. Stark, D. A. Stoyanova, M. Strauss, L. Suter, P. Svoisky, M. Titov, V. V. Tokmenin, Y. -T. Tsai, D. Tsybychev, B. Tuchming, C. Tully, L. Uvarov, S. Uvarov, S. Uzunyan, R. Van Kooten, W. M. van Leeuwen, N. Varelas, E. W. Varnes, I. A. Vasilyev, A. Y. Verkheev, L. S. Vertogradov, M. Verzocchi, M. Vesterinen, D. Vilanova, P. Vokac, H. D. Wahl, M. H. L. S. Wang, J. Warchol, G. Watts, M. Wayne, J. Weichert, L. Welty-Rieger, M. R. J. Williams, G. W. Wilson, M. Wobisch, D. R. Wood, T. R. Wyatt, Y. Xie, S. Yacoob, R. Yamada, S. Yang, T. Yasuda, Y. A. Yatsunenko, W. Ye, Z. Ye, H. Yin, K. Yip, S. W. Youn, J. M. Yu, J. Zennamo, T. G. Zhao, B. Zhou, J. Zhu, M. Zielinski, D. Zieminska, L. Zivkovic
TL;DR
This work presents a BLUE-based combination of W-boson mass measurements from the CDF and D0 experiments at the Fermilab Tevatron, including the 2012 MW determinations and earlier Run I/II inputs. It reports a Tevatron average MW = 80,387 ± 16 MeV, which, when combined with the LEP result, yields a world average MW = 80,385 ± 15 MeV. The analysis carefully treats correlations arising from PDFs, ΓW, and EW radiative corrections, and demonstrates a consistent, high-precision test of the Standard Model in the W-mass sector. The refined MW value tightens indirect Higgs-boson constraints and aligns with LHC Higgs measurements, underscoring the SM's robustness.
Abstract
We summarize and combine direct measurements of the mass of the $W$ boson in $\sqrt{s} = 1.96 \text{TeV}$ proton-antiproton collision data collected by CDF and D0 experiments at the Fermilab Tevatron Collider. Earlier measurements from CDF and D0 are combined with the two latest, more precise measurements: a CDF measurement in the electron and muon channels using data corresponding to $2.2 \mathrm{fb}^{-1}$ of integrated luminosity, and a D0 measurement in the electron channel using data corresponding to $4.3 \mathrm{fb}^{-1}$ of integrated luminosity. The resulting Tevatron average for the mass of the $W$ boson is $\MW = 80\,387 \pm 16 \text{MeV}$. Including measurements obtained in electron-positron collisions at LEP yields the most precise value of $\MW = 80\,385 \pm 15 \text{MeV}$.