Fraction of χc decays in prompt J/ψ production measured in pPb collisions at √sNN = 8.16 TeV

Aaij, R. et al. (2024) Fraction of χc decays in prompt J/ψ production measured in pPb collisions at √sNN = 8.16 TeV. Physical Review Letters, 132(10), 102302. (doi: 10.1103/PhysRevLett.132.102302)

Abstract

The fraction of χ c 1 and χ c 2 decays in the prompt J / ψ yield, F χ c → J / ψ = σ χ c → J / ψ / σ J / ψ , is measured by the LHCb detector in p Pb collisions at √ s NN = 8.16     TeV . The study covers the forward ( 1.5 < y ∗ < 4.0 ) and backward ( − 5.0 < y ∗ < − 2.5 ) rapidity regions, where y ∗ is the J / ψ rapidity in the nucleon-nucleon center-of-mass system. Forward and backward rapidity samples correspond to integrated luminosities of 13.6 ± 0.3 and 20.8 ± 0.5     nb − 1 , respectively. The result is presented as a function of the J / ψ transverse momentum p T , J / ψ in the range 1 < p T , J / ψ < 20     GeV / c . The F χ c → J / ψ fraction at forward rapidity is compatible with the LHCb measurement performed in p p collisions at √ s = 7     TeV , whereas the result at backward rapidity is 2.4 σ larger than in the forward region for 1 < p T , J / ψ < 3     GeV / c . The increase of F χ c → J / ψ at low p T , J / ψ at backward rapidity is compatible with the suppression of the ψ ( 2 S ) contribution to the prompt J / ψ yield. The lack of in-medium dissociation of χ c states observed in this study sets an upper limit of 180 MeV on the free energy available in these p Pb collisions to dissociate or inhibit charmonium state formation.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Alexander, Dr Michael and Schiller, Dr Manuel and Spradlin, Dr Patrick and Cooke, Miss Naomi and Grillo, Dr Lucia and McHugh, Niall and Douglas, Lauren and Nur, Havva Hasret and Seman Bobulska, Dana and Soler, Professor Paul and Robertson, Mr Gary and Docheva, Aleksandrina and Friday, David and Eklund, Prof Lars and Whitehead, Dr Mark
• Authors: Aaij, R., Abdelmotteleb, A. S. W., Abellan Beteta, C., Abudinén, F., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Adlarson, P., 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., Andreola, P., Andreotti, M., Andreou, D., Anelli, A. A., Ao, D., Archilli, F., Argenton, M., Arguedas Cuendis, S., Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bacher, D., Bachiller Perea, I., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Bailly-reyre, A., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista de Souza Leite, J., Barbetti, M., Barbosa, I. R., 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. 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• Journal Name: Physical Review Letters
• Publisher: American Physical Society
• ISSN: 0031-9007
• ISSN (Online): 1079-7114
• Copyright Holders: Copyright © 2024 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review Letters 132(10): 102302
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