Measurement of the axial-vector tau spectral functions and determination of alpha(s)(M_tau(2)) from hadronic tau decays

Buskulic, D.; Decamp, D.; Ghez, P.; Goy, C.; Lees, J. P.; Lucotte, A.; Merle, E.; Minard, M. N.; Nief, J. Y.; Pietrzyk, B.; Alemany, R.; Boix, G.; Casado, M. P.; Chmeissani, M.; Crespo, J. M.; Delfino, M.; Fernandez, E.; Fernandez Bosman, M.; Garrido, L.; Grauges, E.; Juste, A.; Martinez, M.; Merino, G.; Miquel, R.; Mir, L. M.; Park, I. C.; Pascual, A.; Perlas, J. A.; Riu, I.; Sanchez, F.; Colaleo, A.; Creanza, D.; Palma, M. d.; Gelao, G.; Iaselli, G.; Maggi, G.; Maggi, M.; Nuzzo, S.; Ranieri, A.; Raso, G.; Ruggieri, F.; Selvaggi, G.; Silvestris, L.; Tempesta, P.; Tricomi, A.; Zito, G.; Huang, X.; Lin, J.; Ouyang, Q.; Wang, T.; Xie, Y.; Xu, R.; Xue, S.; Zhang, J.; Zhang, L.; Zhao, W.; Abbaneo, D.; Becker, U.; Bright Thomas, P.; Casper, D.; Cattaneo, M.; Ciulli, V.; Dissertori, G.; Drevermann, H.; Forty, R. W.; Frank, M.; Hagelberg, R.; Hansen, J. B.; Harvey, J.; Janot, P.; Jost, B.; Lehraus, I.; Mato, P.; Minten, A.; Moneta, L.; Pacheco, A.; Pusztaszeri, J. F.; Ranjard, F.; Rolandi, L.; Rousseau, D.; Schlatter, D.; Schmitt, M.; Schneider, O.; Tejessy, W.; Teubert, F.; Tomalin, I. R.; Wachsmuth, H.; Wagner, A.; Ajaltouni, Z.; Badaud, F.; Chazelle, G.; Deschamps, O.; Falvard, A.; Ferdi, C.; Gay, P.; Guicheney, C.; Henrard, P.; Jousset, J.; Michel, B.; Monteil, S.; Montret, J. C.; Pallin, D.; Perret, F.; Podlyski, F.; Proriol, J.; Rosnet, P.; Hansen, J. D.; Hansen, J. R.; Hansen, P. H.; Nilsson, B. S.; Rensch, B.; Waananen, A.; Daskalakis, G.; Kyriakis, A.; Markou, C.; Simopoulou, E.; Siotis, I.; Vayaki, A.; Blondel, A.; Bonneaud, G.; Brient, J. C.; Bourdon, P.; Rouge, A.; Rumpf, M.; Valassi, A.; Verderi, M.; Videau, H.; Focardi, E.; Parrini, G.; Zachariadou, K.; Corden, M.; Georgiopoulos, C.; Jaffe, D. E.; Antonelli, A.; Bencivenni, G.; Bologna, G.; Bossi, F.; Campana, P.; Capon, G.; Cerutti, F.; Chiarella, V.; Felici, G.; Laurelli, P.; Mannocchi, G.; Murtas, F.; Murtas, G. P.; Passalacqua, L.; Pepe Altarelli, M.; Curtis, L.; Halley, A. W.; Lynch, J. G.; Negus, P.; O'Shea, V.; Raine, C.; Scarr, J. M.; Smith, K.; Teixeira Dias, P.; Thompson, A. S.; Thomson, E.; Buchmuller, O.; Dhamotharan, S.; Geweniger, C.; Graefe, G.; Hanke, P.; Hansper, G.; Hepp, V.; Kluge, E. E.; Putzer, A.; Sommer, J.; Tittel, K.; Werner, S.; Wunsch, M.; Beuselinck, R.; Binnie, D. M.; Cameron, W.; Dornan, P. J.; Girone, M.; Goodsir, S.; Martin, E. B.; Marinelli, N.; Moutoussi, A.; Nash, J.; Sedgbeer, J. K.; Spagnolo, P.; Williams, M. D.; Ghete, V. M.; Girtler, P.; Kneringer, E.; Kuhn, D.; Rudolph, G.; Betteridge, A. P.; Bowdery, C. K.; Buck, P. G.; Colrain, P.; Crawford, G.; Finch, A. J.; Foster, F.; Hughes, G.; R. W. L.,; Williams, M. I.; Giehl, I.; Greene, A. M.; Hoffmann, C.; Jakobs, K.; Kleinknecht, K.; Quast, G.; Renk, B.; Rohne, E.; Sander, H. G.; Gemmeren, P. v.; Zeitnitz, C.; Aubert, J. J.; Benchouk, C.; Bonissent, A.; Bujosa, G.; Carr, J.; Coyle, P.; Etienne, F.; Leroy, O.; Motsch, F.; Payre, P.; Talby, M.; Sadouki, A.; Thulasidas, M.; Trabelsi, K.; Aleppo, M.; Antonelli, M.; Ragusa, F.; Berlich, R.; Blum, W.; Buscher, V.; Dietl, H.; Ganis, G.; Kroha, H.; Lutjens, G.; Mannert, C.; Manner, W.; Moser, H. G.; Schael, S.; Settles, R.; Seywerd, H.; Stenzel, H.; Wiedenmann, W.; Wolf, G.; Boucrot, J.; Callot, O.; Chen, S.; Cordier, A.; Davier, M.; Duflot, L.; Grivaz, J. F.; Heusse, P.; Hocker, A.; Jacholkowska, A.; Kim, D. W.; Diberder, F. L.; Lefrancois, J.; Lutz, A. M.; Schune, M. H.; Tournefier, E.; Veillet, J. J.; Videau, I.; Zerwas, D.; Azzurri, P.; Bagliesi, G.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Boccali, T.; Bozzi, C.; Calderini, G.; Carpinelli, M.; Ciocci, MARIA AGNESE; Dell'Orso, R.; Fantechi, R.; Ferrante, Isidoro; Foa, L.; Forti, F.; Giassi, A.; Giorgi, M. A.; Gregorio, A.; Ligabue, F.; Lusiani, A.; Marrocchesi, P. S.; Messineo, ALBERTO MARIA; Palla, F.; Rizzo, G.; Sanguinetti, G.; Sciaba, A.; Tenchini, R.; Tonelli, GUIDO EMILIO; Vannini, C.; Venturi, A.; Verdini, P. G.; Blair, G. A.; Bryant, L. M.; Chambers, J. T.; Green, M. G.; Medcalf, T.; Perrodo, P.; Strong, J. A.; Von, J. H.; Botterill, D. R.; Clifft, R. W.; Edgecock, T. R.; Haywood, S.; Norton, P. R.; Thompson, J. C.; Wright, A. E.; Bloch Devaux, B.; Colas, P.; Emery, S.; Kozanecki, W.; Lancon, E.; Lemaire, M. C.; Locci, E.; Perez, P.; Rander, J.; Renardy, J. F.; Roussarie, A.; Schuller, J. P.; Schwindling, J.; Trabelsi, A.; Vallage, B.; Black, S. N.; Dann, J. H.; Johnson, R. P.; Kim, H. Y.; Konstantinidis, N.; Litke, A. M.; Mcneil, M. A.; Taylor, G.; Booth, C. N.; C. A. J.,; Cartwright, S.; Combley, F.; Kelly, M. S.; Lehto, M.; Reeve, J.; Thompson, L. F.; Affholderbach, K.; Bohrer, A.; Brandt, S.; Cowan, G.; Grupen, C.; Saraiva, P.; Smolik, L.; Stephan, F.; Apollonio, M.; Bosisio, L.; Marina, R. D.; Giannini, G.; Gobbo, B.; Musolino, G.; Rothberg, J.; Wasserbaech, S.; Armstrong, S. R.; Charles, E.; Elmer, P.; D. P. S.,; Gao, Y.; Gonzalez, S.; Greening, T. C.; Hayes, O. J.; Hu, H.; Jin, S.; Mcnamara, P. A.; Nachtman, J. M.; Nielsen, J.; Orejudos, W.; Pan, Y. B.; Saadi, Y.; Scott, I. J.; Walsh, J.; S. L., Wu; Wu, X.; Zobernig, G.

doi:10.1007/s100520050217

An analysis based on 124000 selected tau pairs recorded by the ALEPH detector at LEP provides the vector (V) and axial-vector (A) spectral functions of hadronic tau decays together with their total widths. This allows the evaluation of finite energy chiral sum rules that are weighted integrals over the (V - A) spectral functions. In addition, a precise measurement of alpha(s) along with a determination of nonperturbative contributions at the tau mass scale is performed. The experimentally and theoretically most robust determination of alpha(s)(M-tau(2)) is obtained from the (V + A) fit that yields alpha(s)(M-tau(2)) = 0.334 +/- 0.022 giving alpha(s)(M-Z(2)) = 0.1202 +/- 0.0027 after the extrapolation to the mass of the Z boson. The approach of the Operator Product Expansion (OPE) is tested experimentally studying the evolution of the tau hadronic widths to masses smaller than the tau mass.