Charmonium production in pNe collisions at √sNN=68.5GeV



Aaij, R, Abdelmotteleb, ASW, Beteta, C Abellan, Abudinén, F, Ackernley, T, Adeva, B, Adinolfi, M, Afsharnia, H, Agapopoulou, C, Aidala, CA
et al (show 1032 more authors) (2023) Charmonium production in pNe collisions at √sNN=68.5GeV. The European Physical Journal C, 83 (7). 625-.

Access the full-text of this item by clicking on the Open Access link.

Abstract

<jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>The measurement of charmonium states produced in proton-neon (<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$p\text {Ne}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mtext>Ne</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>) collisions by the LHCb experiment in its fixed-target configuration is presented. The production of <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{J} \hspace{-1.66656pt}/\hspace{-1.111pt}\psi }$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mspace /> <mml:mi>ψ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\psi {(2S)}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> mesons is studied with a beam of 2.5<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\mathrm{\,Te\hspace{-1.00006pt}V}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mspace /> <mml:mi>Te</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mi>V</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> protons colliding on gaseous neon targets at rest, corresponding to a nucleon-nucleon centre-of-mass energy <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\sqrt{s_{\scriptscriptstyle \text {NN}}} =68.5\mathrm{\,Ge\hspace{-1.00006pt}V} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msqrt> <mml:msub> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mstyle> <mml:mtext>NN</mml:mtext> </mml:mstyle> </mml:msub> </mml:msqrt> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>68.5</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mspace /> <mml:mi>Ge</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mi>V</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. The data sample corresponds to an integrated luminosity of <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$21.7\pm 1.4 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>21.7</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>1.4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> nb<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$^{-1}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow /> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. The <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{J} \hspace{-1.66656pt}/\hspace{-1.111pt}\psi }$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mspace /> <mml:mi>ψ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\psi {(2S)}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> hadrons are reconstructed in <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\mu ^+$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula><jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\mu ^-$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> final states. The <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{J} \hspace{-1.66656pt}/\hspace{-1.111pt}\psi }$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mspace /> <mml:mi>ψ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> production cross-section per target nucleon in the centre-of-mass rapidity range <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$y^\star \in [-2.29, 0]$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>y</mml:mi> <mml:mo>⋆</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>∈</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo>[</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2.29</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> is found to be <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$506 \pm 8 \pm 46 \text { nb/nucleon}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>506</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>8</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>46</mml:mn> <mml:mspace /> <mml:mtext>nb/nucleon</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. The ratio of <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{J} \hspace{-1.66656pt}/\hspace{-1.111pt}\psi }$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mspace /> <mml:mi>ψ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$D^0$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> cross-sections is evaluated to <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$(1.06 \pm 0.02 \pm 0.09)\%$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>1.06</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.02</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.09</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>%</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. The <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\psi {(2S)}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> to <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$${{J} \hspace{-1.66656pt}/\hspace{-1.111pt}\psi }$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mspace /> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mspace /> <mml:mi>ψ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> relative production rate is found to be <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$(1.67 \pm 0.27\pm 0.10)\%$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>1.67</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.27</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.10</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>%</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> in good agreement with other measurements involving beam and target nuclei of similar sizes.</jats:p>

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: 5106 Nuclear and Plasma Physics, 5107 Particle and High Energy Physics, 5110 Synchrotrons and Accelerators, 51 Physical Sciences
Divisions: Faculty of Science and Engineering > School of Physical Sciences
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 27 Jul 2023 14:32
Last Modified: 20 Jun 2024 21:47
DOI: 10.1140/epjc/s10052-023-11608-6
Open Access URL: https://arxiv.org/pdf/2211.11645.pdf
Related URLs:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3171938