Measurement of forward $W$ and $Z$ boson production in association with jets in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=8$~TeV

LHCb collaboration, C. Abellán Beteta, P. Alvarez Cartelle, A. A. Alves Jr, O. Aquines Gutierrez, J. Arnau Romeu, R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, Z. Ajaltouni, S. Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, S. Ali, G. Alkhazov, S. Amato, S. Amerio, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, G. Andreassi, M. Andreotti, J. E. Andrews, R. B. Appleby, F. Archilli, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemma, M. van Beuzekom, M. Baalouch, S. Bachmann, J. J. Back, A. Badalov, C. Baesso, W. Baldini, R. J. Barlow, C. Barschel, S. Barsuk, W. Barter, V. Batozskaya, V. Battista, A. Bay, L. Beaucourt, J. Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, L. J. Bel, V. Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S. Benson, J. Benton, A. Berezhnoy, R. Bernet, A. Bertolin, M. -O. Bettler, S. Bifani, P. Billoir, T. Bird, A. Birnkraut, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. Blouw, S. Blusk, V. Bocci, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, W. Bonivento, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, F. Bossu, M. Boubdir, T. J. V. Bowcock, E. Bowen, C. Bozzi, S. Braun, M. Britsch, T. Britton, J. Brodzicka, E. Buchanan, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, M. Calvo Gomez, D. Campora Perez, K. Carvalho Akiba, L. Castillo Garcia, X. Cid Vidal, C. M. Costa Sobral, M. Cruz Torres, S. Cadeddu, R. Calabrese, M. Calvi, P. Campana, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carson, G. Casse, L. Cassina, M. Cattaneo, Ch. Cauet, G. Cavallero, R. Cenci, M. Charles, Ph. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, S. Chen, S. -F. Cheung, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, G. Ciezarek, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, V. Cogoni, L. Cojocariu, G. Collazuol, P. Collins, A. Comerma-Montells, A. Contu, A. Cook, S. Coquereau, G. Corti, M. Corvo, B. Couturier, G. A. Cowan, D. C. Craik, A. Crocombe, S. Cunliffe, R. Currie, C. D'Ambrosio, O. De Aguiar Francisco, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J. M. De Miranda, L. De Paula, P. De Simone, L. Del Buono, A. Di Canto, A. Dosil Suárez, E. Dall'Occo, J. Dalseno, P. N. Y. David, A. Davis, C. -T. Dean, D. Decamp, M. Deckenhoff, M. Demmer, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, K. Dungs, P. Durante, R. Dzhelyadin, A. Dziurda, A. Dzyuba, N. Déléage, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U. Eitschberger, R. Ekelhof, L. Eklund, Ch. Elsasser, S. Ely, S. Esen, H. M. Evans, T. Evans, V. Fernandez Albor, F. Ferreira Rodrigues, A. Falabella, N. Farley, S. Farry, R. Fay, D. Ferguson, F. Ferrari, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, M. Fiore, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, K. Fohl, M. Fontana, F. Fontanelli, D. C. Forshaw, R. Forty, M. Frank, C. Frei, M. Frosini, J. Fu, E. Furfaro, C. Färber, A. Gallas Torreira, J. García Pardiñas, J. Garra Tico, M. Grabalosa Gándara, R. Graciani Diaz, L. A. Granado Cardoso, B. R. Gruberg Cazon, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L. Garrido, P. J. Garsed, D. Gascon, C. Gaspar, L. Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, Ph. Ghez, S. Gian\`ı, V. Gibson, O. G. Girard, L. Giubega, K. Gizdov, V. V. Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Graugés, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, P. Griffith, L. Grillo, O. Grünberg, E. Gushchin, Yu. Guz, T. Gys, C. Göbel, J. A. Hernando Morata, E. van Herwijnen, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. C. Haines, S. Hall, B. Hamilton, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S. T. Harnew, J. Harrison, J. He, T. Head, A. Heister, K. Hennessy, P. Henrard, L. Henry, M. Heß, A. Hicheur, D. Hill, C. Hombach, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, N. Hussain, D. Hutchcroft, M. Idzik, P. Ilten, R. Jacobsson, A. Jaeger, J. Jalocha, E. Jans, A. Jawahery, M. John, D. Johnson, C. R. Jones, C. Joram, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, W. Kanso, M. Karacson, J. M. Kariuki, S. Karodia, M. Kecke, M. Kelsey, I. R. Kenyon, M. Kenzie, T. Ketel, E. Khairullin, B. Khanji, C. Khurewathanakul, T. Kirn, S. Klaver, K. Klimaszewski, S. Koliiev, M. Kolpin, I. Komarov, R. F. Koopman, P. Koppenburg, A. Kozachuk, M. Kozeiha, L. Kravchuk, K. Kreplin, M. Kreps, P. Krokovny, F. Kruse, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, A. K. Kuonen, K. Kurek, T. Kvaratskheliya, R. Le Gac, J. van Leerdam, E. Lemos Cid, M. Lucio Martinez, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lambert, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, B. Langhans, T. Latham, C. Lazzeroni, J. -P. Lees, A. Leflat, J. Lefrançois, R. Lefèvre, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, Y. Li, T. Likhomanenko, R. Lindner, C. Linn, F. Lionetto, B. Liu, X. Liu, D. Loh, I. Longstaff, J. H. Lopes, D. Lucchesi, H. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, C. Marin Benito, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, D. Martins Tostes, J. Molina Rodriguez, F. Machefert, F. Maciuc, O. Maev, K. Maguire, S. Malde, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, P. Manning, J. Maratas, J. F. Marchand, U. Marconi, P. Marino, J. Marks, G. Martellotti, M. Martin, M. Martinelli, L. M. Massacrier, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, C. Matteuzzi, A. Mauri, B. Maurin, A. Mazurov, M. McCann, J. McCarthy, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, F. Meier, M. Meissner, D. Melnychuk, M. Merk, E Michielin, D. A. Milanes, M. -N. Minard, D. S. Mitzel, I. A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, P. Morawski, A. Mordà, M. J. Morello, J. Moron, A. B. Morris, R. Mountain, F. Muheim, M. Mussini, D. Müller, J. Müller, K. Müller, V. Müller, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, M. Neuner, A. D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, V. Niess, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, T. Nikodem, A. Novoselov, D. P. O'Hanlon, J. M. Otalora Goicochea, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, O. Okhrimenko, R. Oldeman, C. J. G. Onderwater, A. Otto, P. Owen, A. Oyanguren, M. Pepe Altarelli, E. Picatoste Olloqui, M. Plo Casasus, A. Puig Navarro, P. R. Pais, A. Palano, F. Palombo, M. Palutan, J. Panman, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, W. Parker, C. Parkes, G. Passaleva, G. D. Patel, M. Patel, C. Patrignani, A. Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, S. Perazzini, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, M. Petruzzo, B. Pietrzyk, M. Pikies, D. Pinci, A. Pistone, A. Piucci, S. Playfer, T. Poikela, F. Polci, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, G. J. Pomery, A. Popov, D. Popov, B. Popovici, C. Potterat, E. Price, J. D. Price, J. Prisciandaro, A. Pritchard, C. Prouve, V. Pugatch, G. Punzi, W. Qian, R. Quagliani, M. Ramos Pernas, A. C. dos Reis, C. Remon Alepuz, V. Rives Molina, J. A. Rodriguez Lopez, P. Rodriguez Perez, A. Romero Vidal, P. Ruiz Valls, B. Rachwal, J. H. Rademacker, M. Rama, M. S. Rangel, I. Raniuk, G. Raven, F. Redi, S. Reichert, V. Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, M. Rihl, K. Rinnert, P. Robbe, A. B. Rodrigues, E. Rodrigues, A. Rogozhnikov, S. Roiser, V. Romanovskiy, J. W. Ronayne, M. Rotondo, T. Ruf, J. J. Saborido Silva, V. Salustino Guimaraes, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, C. Santamarina Rios, R. Silva Coutinho, L. Silva de Oliveira, B. Souza De Paula, E. Sadykhov, N. Sagidova, B. Saitta, R. Santacesaria, M. Santimaria, E. Santovetti, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, D. M. Saunders, D. Savrina, S. Schael, M. Schiller, H. Schindler, M. Schlupp, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, M. Schubiger, M. -H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, A. Sergi, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, P. Seyfert, M. Shapkin, I. Shapoval, Y. Shcheglov, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, A. Shires, B. G. Siddi, G. Simi, M. Sirendi, N. Skidmore, T. Skwarnicki, E. Smith, I. T. Smith, J. Smith, M. Smith, H. Snoek, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, D. Souza, B. Spaan, P. Spradlin, S. Sridharan, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, O. Stenyakin, S. Stevenson, S. Stoica, S. Stone, B. Storaci, S. Stracka, M. Straticiuc, U. Straumann, L. Sun, W. Sutcliffe, K. Swientek, V. Syropoulos, M. Szczekowski, T. Szumlak, S. T'Jampens, J. van Tilburg, A. Tayduganov, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, C. Thomas, E. Thomas, V. Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, S. Topp-Joergensen, F. Toriello, E. Tournefier, S. Tourneur, K. Trabelsi, M. Traill, M. T. Tran, M. Tresch, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, P. Tsopelas, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, M. van Veghel, M. Vieites Diaz, J. A. de Vries, C. Vacca, V. Vagnoni, S. Valat, G. Valenti, A. Vallier, S. Vecchi, J. J. Velthuis, M. Veltri, G. Veneziano, A. Venkateswaran, M. Vesterinen, B. Viaud, D. Vieira, X. Vilasis-Cardona, V. Volkov, A. Vollhardt, B Voneki, D. Voong, A. Vorobyev, V. Vorobyev, C. Voß, C. Vázquez Sierra, R. Waldi, C. Wallace, R. Wallace, J. Walsh, J. Wang, D. R. Ward, H. M. Wark, N. K. Watson, D. Websdale, A. Weiden, M. Whitehead, J. Wicht, G. Wilkinson, M. Wilkinson, M. Williams, M. P. Williams, M. Williams, T. Williams, F. F. Wilson, J. Wimberley, J. Wishahi, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S. A. Wotton, K. Wraight, S. Wright, K. Wyllie, Y. Xie, Z. Xu, Z. Yang, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, M. Zangoli, K. A. Zarebski, M. Zavertyaev, L. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, A. Zhokhov, V. Zhukov, S. Zucchelli, P. d'Argent

Published 2016-05-03Version 1

The production of $W$ and $Z$ bosons in association with jets is studied in the forward region of proton-proton collisions collected at a centre-of-mass energy of 8~TeV by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of \mbox{1.98 $\pm$ 0.02~fb$^{-1}$}. The $W$ boson is identified using its decay to a muon and a neutrino, while the $Z$ boson is identified through its decay to a muon pair. Total cross-sections are measured and combined into charge ratios, asymmetries, and ratios of $W+$jet and $Z$+jet production cross-sections. Differential measurements are also performed as a function of both boson and jet kinematic variables. All results are in agreement with Standard Model predictions.