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Title: Charged-particle production as a function of multiplicity and transverse spherocity in pp collisions at $$ \sqrt{\mathbf{s}} =\mathbf{5.02}$$s=5.02 and 13 TeV
Award ID(s):
1719759 1713894
PAR ID:
10169494
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
The European Physical Journal C
Volume:
79
Issue:
10
ISSN:
1434-6044
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. Abstract The total charm-quark production cross section per unit of rapidity$$\textrm{d}\sigma ({{\textrm{c}}\overline{\textrm{c}}})/\textrm{d}y$$ d σ ( c c ¯ ) / d y , and the fragmentation fractions of charm quarks to different charm-hadron species$$f(\textrm{c}\rightarrow {\textrm{h}}_{\textrm{c}})$$ f ( c h c ) , are measured for the first time in p–Pb collisions at$$\sqrt{s_\textrm{NN}} = 5.02~\text {Te}\hspace{-1.00006pt}\textrm{V} $$ s NN = 5.02 Te V at midrapidity ($$-0.96<0.04$$ - 0.96 < y < 0.04 in the centre-of-mass frame) using data collected by ALICE at the CERN LHC. The results are obtained based on all the available measurements of prompt production of ground-state charm-hadron species:$$\textrm{D}^{0}$$ D 0 ,$$\textrm{D}^{+}$$ D + ,$$\textrm{D}_\textrm{s}^{+}$$ D s + , and$$\mathrm {J/\psi }$$ J / ψ mesons, and$$\Lambda _\textrm{c}^{+}$$ Λ c + and$$\Xi _\textrm{c}^{0}$$ Ξ c 0 baryons. The resulting cross section is$$ \textrm{d}\sigma ({{\textrm{c}}\overline{\textrm{c}}})/\textrm{d}y =219.6 \pm 6.3\;(\mathrm {stat.}) {\;}_{-11.8}^{+10.5}\;(\mathrm {syst.}) {\;}_{-2.9}^{+8.3}\;(\mathrm {extr.})\pm 5.4\;(\textrm{BR})\pm 4.6\;(\mathrm {lumi.}) \pm 19.5\;(\text {rapidity shape})+15.0\;(\Omega _\textrm{c}^{0})\;\textrm{mb} $$ d σ ( c c ¯ ) / d y = 219.6 ± 6.3 ( stat . ) - 11.8 + 10.5 ( syst . ) - 2.9 + 8.3 ( extr . ) ± 5.4 ( BR ) ± 4.6 ( lumi . ) ± 19.5 ( rapidity shape ) + 15.0 ( Ω c 0 ) mb , which is consistent with a binary scaling of pQCD calculations from pp collisions. The measured fragmentation fractions are compatible with those measured in pp collisions at$$\sqrt{s} = 5.02$$ s = 5.02 and 13 TeV, showing an increase in the relative production rates of charm baryons with respect to charm mesons in pp and p–Pb collisions compared with$$\mathrm {e^{+}e^{-}}$$ e + e - and$$\mathrm {e^{-}p}$$ e - p collisions. The$$p_\textrm{T}$$ p T -integrated nuclear modification factor of charm quarks,$$R_\textrm{pPb}({\textrm{c}}\overline{\textrm{c}})= 0.91 \pm 0.04\;\mathrm{(stat.)} ^{+0.08}_{-0.09}\;\mathrm{(syst.)} ^{+0.05}_{-0.03}\;\mathrm{(extr.)} \pm 0.03\;\mathrm{(lumi.)}$$ R pPb ( c c ¯ ) = 0.91 ± 0.04 ( stat . ) - 0.09 + 0.08 ( syst . ) - 0.03 + 0.05 ( extr . ) ± 0.03 ( lumi . ) , is found to be consistent with unity and with theoretical predictions including nuclear modifications of the parton distribution functions. 
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  3. Abstract The multiplicity dependence of jet production in pp collisions at the centre-of-mass energy of $$\sqrt{s} = 13\ {\mathrm {TeV}}$$ s = 13 TeV is studied for the first time. Jets are reconstructed from charged particles using the anti- $$k_\mathrm {T}$$ k T algorithm with resolution parameters R varying from 0.2 to 0.7. The jets are measured in the pseudorapidity range $$|\eta _{\mathrm{jet}}|< 0.9-R$$ | η jet | < 0.9 - R and in the transverse momentum range $$5 
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  4. Abstract Two-particle correlations with $$\textrm{K}^{0}_\mathrm{{S}}$$ K S 0 , $$\Lambda $$ Λ / $$\overline{\Lambda }$$ Λ ¯ , and charged hadrons as trigger particles in the transverse momentum range $$8{<}p_{{\textrm{T}},{\textrm{trig}}}{<}16$$ 8 < p T , trig < 16  GeV/ $$c$$ c , and associated charged particles within $$1{<}p_{{\textrm{T}},{\textrm{assoc}}}{<}8$$ 1 < p T , assoc < 8  GeV/ $$c$$ c , are studied at midrapidity in pp and central Pb–Pb collisions at a centre-of-mass energy per nucleon–nucleon collision $$\sqrt{s_{\textrm{NN}}}~=~5.02$$ s NN = 5.02  TeV with the ALICE detector at the LHC. After subtracting the contributions of the flow background, the per-trigger yields are extracted on both the near and away sides, and the ratio in Pb–Pb collisions with respect to pp collisions ( $$I_{\textrm{AA}}$$ I AA ) is computed. The per-trigger yield in Pb–Pb collisions on the away side is strongly suppressed to the level of $$I_{\textrm{AA}}$$ I AA $$\approx 0.6$$ ≈ 0.6 for $$p_{{\textrm{T}},{\textrm{assoc}}}>3$$ p T , assoc > 3  GeV/ $$c$$ c as expected from strong in-medium energy loss, while an enhancement develops at low $$p_{{\textrm{T}},{\textrm{assoc}}}$$ p T , assoc on both the near and away sides, reaching $$I_{\textrm{AA}}$$ I AA $$\approx 1.8$$ ≈ 1.8 and 2.7 respectively. These findings are in good agreement with previous ALICE measurements from two-particle correlations triggered by neutral pions ( $$\pi ^{0}$$ π 0 –h) and charged hadrons (h–h) in Pb–Pb collisions at $$\sqrt{s_{\textrm{NN}}}~=~2.76$$ s NN = 2.76  TeV. Moreover, the correlations with $$\textrm{K}^{0}_\mathrm{{S}}$$ K S 0 mesons and $$\Lambda $$ Λ / $$\overline{\Lambda }$$ Λ ¯ baryons as trigger particles are compared to those of inclusive charged hadrons. The results are compared with the predictions of Monte Carlo models. 
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