Evidence for a mass dependent forward-backward asymmetry in top quark pair production

Aaltonen, T.; Álvarez González, B.; Amerio, S.; Amidei, D.; Anastassov, A.; Annovi, A.; Antos, J.; Apollinari, G.; Appel, J. A.; Apresyan, A.; Arisawa, T.; Artikov, A.; Asaadi, J.; Ashmanskas, W.; Auerbach, B.; Aurisano, A.; Azfar, F.; Badgett, W.; Barbaro-Galtieri, A.; Barnes, V. E.; Barnett, B. A.; Barria, P.; Bartos, P.; Bauce, M.; Bauer, G.; Bedeschi, F.; Beecher, D.; Behari, S.; Bellettini, G.; Bellinger, J.; Benjamin, D.; Beretvas, A.; Bhatti, A.; Binkley, M.; Bisello, D.; Bizjak, I.; Bland, K. R.; Blumenfeld, B.; Bocci, A.; Bodek, A.; Bortoletto, D.; Boudreau, J.; Boveia, A.; Brau, B.; Brigliadori, L.; Brisuda, A.; Bromberg, C.; Brucken, E.; Bucciantonio, M.; Budagov, J.; Budd, H. S.; Budd, S.; Burkett, K.; Busetto, G.; Bussey, P.; Buzatu, A.; Calancha, C.; Camarda, S.; Campanelli, M.; Campbell, M.; Canelli, F.; Canepa, A.; Carls, B.; Carlsmith, D.; Carosi, R.; Carrillo, S.; Carron, S.; Casal, B.; Casarsa, M.; Castro, A.; Catastini, P.; Cauz, D.; Cavaliere, V.; Cavalli-Sforza, M.; Cerri, A.; Cerrito, L.; Chen, Y. C.; Chertok, M.; Chiarelli, G.; Chlachidze, G.; Chlebana, F.; Cho, K.; Chokheli, D.; Chou, J. P.; Chung, W. H.; Chung, Y. S.; Ciobanu, C. I.; Ciocci, M. A.; Clark, A.; Compostella, G.; Convery, M. E.; Conway, J.; Corbo, M.; Cordelli, M.; Cox, C. A.; Cox, D. J.; Crescioli, F.; Cuenca Almenar, C.; Cuevas, J.; Culbertson, R.; Dagenhart, D.; D'Ascenzo, N.; Datta, M.; De Barbaro, P.; De Cecco, S.; De Lorenzo, G.; Dell'Orso, M.; Deluca, C.; Demortier, L.; Deng, J.; Deninno, M.; Devoto, F.; D'Errico, M.; Di Canto, A.; Di Ruzza, B.; Dittmann, J. R.; D'Onofrio, M.; Donati, S.; Dong, P.; Dorigo, M.; Dorigo, T.; Ebina, K.; Elagin, A.; Eppig, A.; Erbacher, R.; Errede, D.; Errede, S.; Ershaidat, N.; Eusebi, R.; Fang, H. C.; Farrington, S.; Feindt, M.; Fernandez, J. P.; Ferrazza, C.; Field, R.; Flanagan, G.; Forrest, R.; Frank, M. J.; Franklin, M.; Freeman, J. C.; Funakoshi, Y.; Furic, I.; Gallinaro, M.; Galyardt, J.; Garcia, J. E.; Garfinkel, A. F.; Garosi, P.; Gerberich, H.; Gerchtein, E.; Giagu, S.; Giakoumopoulou, V.; Giannetti, P.; Gibson, K.; Ginsburg, C. M.; Giokaris, N.; Giromini, P.; Giunta, M.; Giurgiu, G.; Glagolev, V.; Glenzinski, D.; Gold, M.; Goldin, D.; Goldschmidt, N.; Golossanov, A.; Gomez, G.; Gomez-Ceballos, G.; Goncharov, M.; González, O.; Gorelov, I.; Goshaw, A. T.; Goulianos, K.; Gresele, A.; Grinstein, S.; Grosso-Pilcher, C.; Group, R. C.; Guimaraes Da Costa, J.; Gunay-Unalan, Z.; Haber, C.; Hahn, S. R.; Halkiadakis, E.; Hamaguchi, A.; Han, J. Y.; Happacher, F.; Hara, K.; Hare, D.; Hare, M.; Harr, R. F.; Hatakeyama, K.; Hays, C.; Heck, M.; Heinrich, J.; Herndon, M.; Hewamanage, S.; Hidas, D.; Hocker, A.; Hopkins, W.; Horn, D.; Hou, S.; Hughes, R. E.; Hurwitz, M.; Husemann, U.; Hussain, N.; Hussein, M.; Huston, J.; Introzzi, G.; Iori, M.; Ivanov, A.; James, E.; Jang, D.; Jayatilaka, B.; Jeon, E. J.; Jha, M. K.; Jindariani, S.; Johnson, W.; Jones, M.; Joo, K. K.; Jun, S. Y.; Junk, T. R.; Kamon, T.; Karchin, P. E.; Kato, Y.; Ketchum, W.; Keung, J.; Khotilovich, V.; Kilminster, B.; Kim, D. H.; Kim, H. S.; Kim, H. W.; Kim, J. E.; Kim, M. J.; Kim, S. B.; Kim, S. H.; Kim, Y. K.; Kimura, N.; Kirby, M.; Klimenko, S.; Kondo, K.; Kong, D. J.; Konigsberg, J.; Kotwal, A. V.; Kreps, M.; Kroll, J.; Krop, D.; Krumnack, N.; Kruse, M.; Krutelyov, V.; Kuhr, T.; Kurata, M.; Kwang, S.; Laasanen, A. T.; Lami, S.; Lammel, S.; Lancaster, M.; Lander, R. L.; Lannon, K.; Lath, A.; Latino, G.; Lazzizzera, I.; Lecompte, T.; Lee, E.; Lee, H. S.; Lee, J. S.; Lee, S. W.; Leo, S.; Leone, S.; Lewis, J. D.; Lin, C. -J.; Linacre, J.; Lindgren, M.; Lipeles, E.; Lister, A.; Litvintsev, D. O.; Liu, C.; Liu, Q.; Liu, T.; Lockwitz, S.; Lockyer, N. S.; Loginov, A.; Lucchesi, D.; Lueck, J.; Lujan, P.; Lukens, P.; Lungu, G.; Lys, J.; Lysak, R.; Madrak, R.; Maeshima, K.; Makhoul, K.; Maksimovic, P.; Malik, S.; Manca, G.; Manousakis-Katsikakis, A.; Margaroli, F.; Marino, C.; Martínez, M.; Martínez-Ballarín, R.; Mastrandrea, P.; Mathis, M.; Mattson, M. E.; Mazzanti, P.; Mcfarland, K. S.; Mcintyre, P.; Mcnulty, R.; Mehta, A.; Mehtala, P.; Menzione, A.; Mesropian, C.; Miao, T.; Mietlicki, D.; Mitra, A.; Miyake, H.; Moed, S.; Moggi, N.; Mondragon, M. N.; Moon, C. S.; Moore, R.; Morello, M. J.; Morlock, J.; Movilla Fernandez, P.; Mukherjee, A.; Muller, T.; Murat, P.; Mussini, M.; Nachtman, J.; Nagai, Y.; Naganoma, J.; Nakano, I.; Napier, A.; Nett, J.; Neu, C.; Neubauer, M. S.; Nielsen, J.; Nodulman, L.; Norniella, O.; Nurse, E.; Oakes, L.; S. H., Oh; Y. D., Oh; Oksuzian, I.; Okusawa, T.; Orava, R.; Ortolan, L.; Pagan Griso, S.; Pagliarone, C.; Palencia, E.; Papadimitriou, V.; Paramonov, A. A.; Patrick, J.; Pauletta, G.; Paulini, M.; Paus, C.; Pellett, D. E.; Penzo, A.; Phillips, T. J.; Piacentino, G.; Pianori, E.; Pilot, J.; Pitts, K.; Plager, C.; Pondrom, L.; Potamianos, K.; Poukhov, O.; Prokoshin, F.; Pronko, A.; Ptohos, F.; Pueschel, E.; Punzi, G.; Pursley, J.; Rahaman, A.; Ramakrishnan, V.; Ranjan, N.; Redondo, I.; Renton, P.; Rescigno, M.; Rimondi, F.; Ristori, L.; Robson, A.; Rodrigo, T.; Rodriguez, T.; Rogers, E.; Rolli, S.; Roser, R.; Rossi, M.; Rubbo, F.; Ruffini, F.; Ruiz, A.; Russ, J.; Rusu, V.; Safonov, A.; Sakumoto, W. K.; Sakurai, Y.; Santi, L.; Sartori, L.; Sato, K.; Saveliev, V.; Savoy-Navarro, A.; Schlabach, P.; Schmidt, A.; Schmidt, E. E.; Schmidt, M. P.; Schmitt, M.; Schwarz, T.; Scodellaro, L.; Scribano, A.; Scuri, F.; Sedov, A.; Seidel, S.; Seiya, Y.; Semenov, A.; Sforza, F.; Sfyrla, A.; Shalhout, S. Z.; Shears, T.; Shepard, P. F.; Shimojima, M.; Shiraishi, S.; Shochet, M.; Shreyber, I.; Simonenko, A.; Sinervo, P.; Sissakian, A.; Sliwa, K.; Smith, J. R.; Snider, F. D.; Soha, A.; Somalwar, S.; Sorin, V.; Squillacioti, P.; Stancari, M.; Stanitzki, M.; t. Denis R., S; Stelzer, B.; Stelzer-Chilton, O.; Stentz, D.; Strologas, J.; Strycker, G. L.; Sudo, Y.; Sukhanov, A.; Suslov, I.; Takemasa, K.; Takeuchi, Y.; Tang, J.; Tecchio, M.; Teng, P. K.; Thom, J.; Thome, J.; Thompson, G. A.; Thomson, E.; Ttito-Guzmán, P.; Tkaczyk, S.; Toback, D.; Tokar, S.; Tollefson, K.; Tomura, T.; Tonelli, D.; Torre, S.; Torretta, D.; Totaro, P.; Trovato, M.; Tu, Y.; Ukegawa, F.; Uozumi, S.; Varganov, A.; Vázquez, F.; Velev, G.; Vellidis, C.; Vidal, M.; Vila, I.; Vilar, R.; Vogel, M.; Volpi, G.; Wagner, P.; Wagner, R. L.; Wakisaka, T.; Wallny, R.; Wang, S. M.; Warburton, A.; Waters, D.; Weinberger, M.; Wester, W. C.; Whitehouse, B.; Whiteson, D.; Wicklund, A. B.; Wicklund, E.; Wilbur, S.; Wick, F.; Williams, H. H.; Wilson, J. S.; Wilson, P.; Winer, B. L.; Wittich, P.; Wolbers, S.; Wolfe, H.; Wright, T.; Wu, X.; Wu, Z.; Yamamoto, K.; Yamaoka, J.; Yang, T.; Yang, U. K.; Yang, Y. C.; Yao, W. -M.; Yeh, G. P.; Yi, K.; Yoh, J.; Yorita, K.; Yoshida, T.; G. B., Yu; Yu, I.; S. S., Yu; Yun, J. C.; Zanetti, A.; Zeng, Y.; Zucchelli, S.

doi:10.1103/PhysRevD.83.112003

We present a new measurement of the inclusive forward-backward tt¯ production asymmetry and its rapidity and mass dependence. The measurements are performed with data corresponding to an integrated luminosity of 5.3 fb−1 of pp¯ collisions at s√=1.96 TeV, recorded with the CDF-II Detector at the Fermilab Tevatron. Significant inclusive asymmetries are observed in both the laboratory frame and the tt¯ rest frame, and in both cases are found to be consistent with CP conservation under interchange of t and t¯. In the tt¯ rest frame, the asymmetry is observed to increase with the tt¯ rapidity difference, Δy, and with the invariant mass Mtt¯ of the tt¯ system. Fully corrected parton-level asymmetries are derived in two regions of each variable, and the asymmetry is found to be most significant at large Δy and Mtt¯. For Mtt¯≥450 GeV/c2, the parton-level asymmetry in the tt¯ rest frame is Att¯=0.475±0.114 compared to a next-to-leading order QCD prediction of 0.088±0.013.