Observation of multiplicity dependent prompt χc1(3872) and ψ(2S) production in pp collisions

Aaij, R. et al. (2021) Observation of multiplicity dependent prompt χc1(3872) and ψ(2S) production in pp collisions. Physical Review Letters, 126(9), 092001. (doi: 10.1103/PhysRevLett.126.092001)

Abstract

The production of χ c 1 ( 3872 ) and ψ ( 2 S ) hadrons is studied as a function of charged particle multiplicity in p p collisions at a center-of-mass energy of 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 2     fb − 1 . For both states, the fraction that is produced promptly at the collision vertex is found to decrease as charged particle multiplicity increases. The ratio of χ c 1 ( 3872 ) to ψ ( 2 S ) cross sections for promptly produced particles is also found to decrease with multiplicity, while no significant dependence on multiplicity is observed for the equivalent ratio of particles produced away from the collision vertex in b -hadron decays. This behavior is consistent with a calculation that models the χ c 1 ( 3872 ) structure as a compact tetraquark. Comparisons with model calculations and implications for the binding energy of the χ c 1 ( 3872 ) state are discussed.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Dean, Cameron and Alexander, Dr Michael and Schiller, Dr Manuel and Coombs, George and Spradlin, Dr Patrick and Douglas, Lauren and Seman Bobulska, Dana and Soler, Professor Paul and Friday, David and Traill, Mr Murdo and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard
• Authors: Aaij, R., Abellán Beteta, C., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Afsharnia, H., Aidala, C. A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Amato, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreianov, A., Andreotti, M., Archilli, F., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Baker, S., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista Leite, J., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J. M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Belavin, V., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belov, I., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bernstein, H. C., Bertella, C., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M. 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• Journal Name: Physical Review Letters
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 0031-9007
• ISSN (Online): 1079-7114
• Copyright Holders: Copyright © 2021 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review Letters 126(9): 092001
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