Measurement of Υ production in pp collisions at √s = 5 TeV

Aaij, R. et al. (2023) Measurement of Υ production in pp collisions at √s = 5 TeV. Journal of High Energy Physics, 2023(7), 69. (doi: 10.1007/JHEP07(2023)069)

Abstract

The production cross-sections of Υ mesons, namely Υ(1S), Υ(2S) and Υ(3S), in pp collisions at √s = 5 TeV are measured with a data sample corresponding to an integrated luminosity of 9.13 ± 0.18 pb−1 collected by the LHCb detector. The Υ mesons are reconstructed in the decay mode Υ → μ+μ−. Double differential cross-sections times branching fractions, as functions of the transverse momentum pT and the rapidity y of the Υ mesons, are measured in the range pT < 20 GeV/c and 2.0 < y < 4.5. The results integrated over these pT and y ranges are σ(Y(1S))×B(Y(1S)→μ+μ−)=2101±33±83 pb, σ(Y(2S))×B(Y(2S)→μ+μ−)=526±20±21 pb, σ(Y(3S))×B(Y(3S)→μ+μ−)=242±16±10 pb, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. The ratios of cross-sections between measurements of two different Υ states and between measurements at different centre-of-mass energies are determined. The nuclear modification factor of Υ(1S) at s√ = 5 TeV is updated as well using the directly measured cross-section results from this analysis.

• Item Type: Articles
• Keywords: Hadron-hadron scattering, QCD, quarkonium, heavy quark production.
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Seman Bobulska, Dana and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Robertson, Mr Gary and Schiller, Dr Manuel and Friday, David and Spradlin, Dr Patrick and Cooke, Miss Naomi and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard and Grillo, Dr Lucia and Whitehead, Dr Mark and McHugh, Niall and Douglas, Lauren
• Authors: Aaij, R., Abdelmotteleb, A. S. W., Abellan Beteta, C., Abudinén, F., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Adlarson, P., Afsharnia, H., Agapopoulou, C., Aidala, C. A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Akiba, K., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alvarez Cartelle, P., Amalric, R., Amato, S., Amey, J. L., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andersson, M., Andreianov, A., Andreotti, M., Andreou, D., Ao, D., Archilli, F., Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachiller Perea, I. B., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Bailly-reyre, A., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista de Souza Leite, J., Barbetti, M., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J. M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Beck, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I. B., Beiter, A., Belavin, V., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belov, I., Belyaev, I., Benane, G., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Berezhnoy, A., Bernet, R., Bernet Andres, S., Berninghoff, D., Bernstein, H. C., Bertella, C., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bezshyiko, I., Bhasin, S., Bhom, J., Bian, L., Bieker, M. S., Biesuz, N. V., Billoir, P., Biolchini, A., Birch, M., Bishop, F. C. R., Bitadze, A., Bizzeti, A., Blago, M. P., Blake, T., Blanc, F., Blank, J. E., Blusk, S., Bobulska, D., Boelhauve, J. A., Boente Garcia, O., Boettcher, T., Boldyrev, A., Bolognani, C. S., Bolzonella, R., Bondar, N., Borgato, F., Borghi, S., Borsato, M., Borsuk, J. T., Bouchiba, S. A., Bowcock, T. J. V., Boyer, A., Bozzi, C., Bradley, M. J., Braun, S., Brea Rodriguez, A., Brodzicka, J., Brossa Gonzalo, A., Brown, J., Brundu, D., Buonaura, A., Buonincontri, L., Burke, A. T., Burr, C., Bursche, A., Butkevich, A., Butter, J. S., Buytaert, J., Byczynski, W., Cadeddu, S., Cai, H., Calabrese, R., Calefice, L., Cali, S., Calvi, M., Calvo Gomez, M., Campana, P., Campora Perez, D. H., Campoverde Quezada, A. F., Capelli, S., Capriotti, L., Carbone, A., Cardinale, R., Cardini, A., Carniti, P., Carus, L., Casais Vidal, A., Caspary, R., Casse, G., Cattaneo, M., Cavallero, G., Cavallini, V., Celani, S., Cerasoli, J., Cervenkov, D., Chadwick, A. J., Chahrour, I., Chapman, M. G., Charles, M., Charpentier, P., Chavez Barajas, C. A., Chefdeville, M., Chen, C., Chen, S., Chernov, A., Chernyshenko, S., Chobanova, V., Cholak, S., Chrzaszcz, M., Chubykin, A., Chulikov, V., Ciambrone, P., Cicala, M. F., Cid Vidal, X., Ciezarek, G., Cifra, P., Ciullo, G., Clarke, P. E. L., Clemencic, M., Cliff, H. V., Closier, J., Cobbledick, J. L., Coco, V., Coelho, J. A. B., Cogan, J., Cogneras, E., Cojocariu, L., Collins, P., Colombo, T., Congedo, L., Contu, A., Cooke, N., Corredoira, I., Corti, G., Couturier, B., Craik, D. C., Cruz Torres, M., Currie, R., Da Silva, C. L., Dadabaev, S., Dai, L., Dai, X., Dall’Occo, E., Dalseno, J., D’Ambrosio, C., Daniel, J., Danilina, A., d’Argent, P., Davies, J. E., Davis, A., De Aguiar Francisco, O., de Boer, J., De Bruyn, K., De Capua, S., De Cian, M., De Freitas Carneiro Da Graca, U., De Lucia, E., De Miranda, J. M., De Paula, L., De Serio, M., De Simone, D., De Simone, P., De Vellis, F., de Vries, J. A., Dean, C. T., Debernardis, F., Decamp, D., Dedu, V., Del Buono, L., Delaney, B., Dembinski, H.-P., Denysenko, V., Deschamps, O., Dettori, F., Dey, B., Di Nezza, P., Diachkov, I., Didenko, S., Dieste Maronas, L., Ding, S., Dobishuk, V., Dolmatov, A., Dong, C., Donohoe, A. M., Dordei, F., dos Reis, A. C., Douglas, L., Downes, A. G., Duda, P., Dudek, M. W., Dufour, L., Duk, V., Durante, P., Duras, M. M., Durham, J. M., Dutta, D., Dziurda, A., Dzyuba, A., Easo, S., Egede, U., Egorychev, V., Eirea Orro, C., Eisenhardt, S., Ejopu, E., Ek-In, S., Eklund, L., Ellbracht, J., Ely, S., Ene, A., Epple, E., Escher, S., Eschle, J., Esen, S., Evans, T., Fabiano, F., Falcao, L. N., Fan, Y., Fang, B., Fantini, L., Faria, M., Farry, S., Fazzini, D., Felkowski, L. F., Feo, M., Fernandez Gomez, M., Fernez, A. D., Ferrari, F., Ferreira Lopes, L., Ferreira Rodrigues, F., Ferreres Sole, S., Ferrillo, M., Ferro-Luzzi, M., Filippov, S., Fini, R. A., Fiorini, M., Firlej, M., Fischer, K. M., Fitzgerald, D. S., Fitzpatrick, C., Fiutowski, T., Fleuret, F., Fontana, M., Fontanelli, F., Forty, R., Foulds-Holt, D., Franco Lima, V., Franco Sevilla, M., Frank, M., Franzoso, E., Frau, G., Frei, C., Friday, D. A., Fu, J., Fuehring, Q., Fulghesu, T., Gabriel, E., Galati, G., Galati, M. D., Gallas Torreira, A., Galli, D., Gambetta, S., Gan, Y., Gandelman, M., Gandini, P., Gao, Y., Gao, Y., Garau, M., Garcia Martin, L. 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M., Hammerich, J., Han, Q., Han, X., Hansen, E. B., Hansmann-Menzemer, S., Hao, L., Harnew, N., Harrison, T., Hasse, C., Hatch, M., He, J., Heijhoff, K., Hemmer, F. H., Henderson, C., Henderson, R. D. L., Hennequin, A. M., Hennessy, K., Henry, L., Herd, J., Heuel, J., Hicheur, A., Hill, D., Hilton, M., Hollitt, S. E., Horswill, J., Hou, R., Hou, Y., Hu, J., Hu, J., Hu, W., Hu, X., Huang, W., Huang, X., Hulsbergen, W., Hunter, R. J., Hushchyn, M., Hutchcroft, D., Ibis, P., Idzik, M., Ilin, D., Ilten, P., Inglessi, A., Iniukhin, A., Ishteev, A., Ivshin, K., Jacobsson, R., Jage, H., Jaimes Elles, S. J., Jakobsen, S., Jans, E., Jashal, B. K., Jawahery, A., Jevtic, V., Jiang, E., Jiang, X., Jiang, Y., John, M., Johnson, D., Jones, C. R., Jones, T. P., Jost, B., Jurik, N., Juszczak, I., Kandybei, S., Kang, Y., Karacson, M., Karpenkov, D., Karpov, M., Kautz, J. W., Keizer, F., Keller, D. M., Kenzie, M., Ketel, T., Khanji, B., Kharisova, A., Kholodenko, S., Khreich, G., Kirn, T., Kirsebom, V. 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M., Shapkin, M., Shchemerov, I., Shchutska, L., Shears, T., Shekhtman, L., Shen, Z., Sheng, S., Shevchenko, V., Shi, B., Shields, E. B., Shimizu, Y., Shmanin, E., Shorkin, R., Shupperd, J. D., Siddi, B. G., Silva Coutinho, R., Simi, G., Simone, S., Singla, M., Skidmore, N., Skuza, R., Skwarnicki, T., Slater, M. W., Smallwood, J. C., Smeaton, J. G., Smith, E., Smith, K., Smith, M., Snoch, A., Soares Lavra, L., Sokoloff, M. D., Soler, F. J. P., Solomin, A., Solovev, A., Solovyev, I., Song, R., Souza De Almeida, F. L., Souza De Paula, B., Spaan, B., Spadaro Norella, E., Spedicato, E., Spiridenkov, E., Spradlin, P., Sriskaran, V., Stagni, F., Stahl, M., Stahl, S., Stanislaus, S., Stein, E. N., Steinkamp, O., Stenyakin, O., Stevens, H., Stone, S., Strekalina, D., Su, Y. S., Suljik, F., Sun, J., Sun, L., Sun, Y., Svihra, P., Swallow, P. N., Swientek, K., Szabelski, A., Szumlak, T., Szymanski, M., Tan, Y., Taneja, S., Tat, M. D., Terentev, A., Teubert, F., Thomas, E., Thompson, D. J. D., Thomson, K. A., Tilquin, H., Tisserand, V., T’Jampens, S., Tobin, M., Tomassetti, L., Tonani, G., Tong, X., Torres Machado, D., Tou, D. Y., Trilov, S. M., Trippl, C., Tuci, G., Tully, A., Tuning, N., Ukleja, A., Unverzagt, D. J., Usachov, A., Ustyuzhanin, A., Uwer, U., Vagner, A., Vagnoni, V., Valassi, A., Valenti, G., Valls Canudas, N., Van Dijk, M., Van Hecke, H., van Herwijnen, E., Van Hulse, C. B., van Veghel, M., Vazquez Gomez, R., Vazquez Regueiro, P., Vázquez Sierra, C., Vecchi, S., Velthuis, J. J., Veltri, M., Venkateswaran, A., Veronesi, M., Vesterinen, M., Vieira, D., Vieites Diaz, M., Vilasis-Cardona, X., Vilella Figueras, E., Villa, A., Vincent, P., Volle, F. C., vom Bruch, D., Vorobyev, A., Vorobyev, V., Voropaev, N., Vos, K., Vrahas, C., Walsh, J., Wan, G., Wang, C., Wang, G., Wang, J., Wang, J., Wang, J., Wang, J., Wang, M., Wang, R., Wang, X., Wang, Y., Wang, Z., Wang, Z., Wang, Z., Ward, J. A., Watson, N. K., Websdale, D., Wei, Y., Westhenry, B. D. C., White, D. 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• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Journal Name: Journal of High Energy Physics
• Publisher: Springer
• ISSN: 1126-6708
• ISSN (Online): 1029-8479
• Published Online: 07 July 2023
• Copyright Holders: Copyright © 2023 CERN, for the benefit of the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Journal of High Energy Physics 2023(7): 69
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License