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Title: Multiplicity dependence of charged-particle jet production in pp collisions at $$\mathbf {\sqrt{s}}=\mathbf {13~TeV}$$
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 $$5more » shows only a weak dependence on jet transverse momentum and resolution parameter at the highest multiplicity. While such behaviour is qualitatively described by the present version of PYTHIA, quantitative description may require implementing new mechanisms for multi-particle production in hadronic collisions. « less
Authors:
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Award ID(s):
2012154 1719759
Publication Date:
NSF-PAR ID:
10339010
Journal Name:
The European Physical Journal C
Volume:
82
Issue:
6
ISSN:
1434-6052
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. A bstract A measurement of the inclusive b-jet production cross section is presented in pp and p-Pb collisions at $$ \sqrt{s_{\mathrm{NN}}} $$ s NN = 5 . 02 TeV, using data collected with the ALICE detector at the LHC. The jets were reconstructed in the central rapidity region |η| < 0 . 5 from charged particles using the anti- k T algorithm with resolution parameter R = 0 . 4. Identification of b jets exploits the long lifetime of b hadrons, using the properties of secondary vertices and impact parameter distributions. The p T -differential inclusive production cross section ofmore »b jets, as well as the corresponding inclusive b-jet fraction, are reported for pp and p-Pb collisions in the jet transverse momentum range 10 ≤ p T , ch jet ≤ 100 GeV/ c , together with the nuclear modification factor, $$ {R}_{\mathrm{pPb}}^{\mathrm{b}-\mathrm{jet}} $$ R pPb b − jet . The analysis thus extends the lower p T limit of b-jet measurements at the LHC. The nuclear modification factor is found to be consistent with unity, indicating that the production of b jets in p-Pb at $$ \sqrt{s_{\mathrm{NN}}} $$ s NN = 5 . 02 TeV is not affected by cold nuclear matter effects within the current precision. The measurements are well reproduced by POWHEG NLO pQCD calculations with PYTHIA fragmentation.« less
  2. Abstract The invariant differential cross section of inclusive $$\omega (782)$$ ω ( 782 ) meson production at midrapidity ( $$|y|<0.5$$ | y | < 0.5 ) in pp collisions at $$\sqrt{s}=7\,\hbox {TeV}$$ s = 7 TeV was measured with the ALICE detector at the LHC over a transverse momentum range of $$2< p_{\mathrm {T}}< 17\,\hbox {GeV}/c$$ 2 < p T < 17 GeV / c . The $$\omega $$ ω meson was reconstructed via its $$\omega \rightarrow \pi ^+\pi ^-\pi ^0$$ ω → π + π - π 0 decay channel. The measured $$\omega $$ ω production cross section is comparedmore »to various calculations: PYTHIA 8.2  Monash 2013 describes the data, while PYTHIA 8.2 Tune 4C overestimates the data by about 50%. A recent NLO calculation, which includes a model describing the fragmentation of the whole vector-meson nonet, describes the data within uncertainties below $$6\,\hbox {GeV}/c$$ 6 GeV / c , while it overestimates the data by up to 50% for higher $$p_{\mathrm {T}}$$ p T . The $$\omega /\pi ^0$$ ω / π 0 ratio is in agreement with previous measurements at lower collision energies and the PYTHIA calculations. In addition, the measurement is compatible with transverse mass scaling within the measured $$p_{\mathrm {T}}$$ p T  range and the ratio is constant with $$C^{\omega /\pi ^{0}}= 0.67 \pm 0.03 \text {~(stat)~} \pm 0.04 \text {~(sys)~}$$ C ω / π 0 = 0.67 ± 0.03 (stat) ± 0.04 (sys) above a transverse momentum of $$2.5\,\hbox {GeV}/c$$ 2.5 GeV / c .« less
  3. Abstract Angular correlations of heavy-flavour and charged particles in high-energy proton–proton collisions are sensitive to the production mechanisms of heavy quarks and to their fragmentation as well as hadronisation processes. The measurement of the azimuthal-correlation function of prompt D mesons with charged particles in proton–proton collisions at a centre-of-mass energy of $$\sqrt{s} = 13$$ s = 13  TeV with the ALICE detector is reported, considering $$\mathrm D^{0} $$ D 0 , $$\mathrm D^{+} $$ D + , and $$\mathrm D^{*+} $$ D ∗ + mesons in the transverse-momentum interval $$3< p_{\mathrm{T}} < 36$$ 3 < p T < 36  GeV/more »$$c$$ c at midrapidity ( $$|y| < 0.5$$ | y | < 0.5 ), and charged particles with $$p_{\mathrm{T}} > 0.3$$ p T > 0.3  GeV/ $$c$$ c and pseudorapidity $$|\eta | < 0.8$$ | η | < 0.8 . This measurement has an improved precision and provides an extended transverse-momentum coverage compared to previous ALICE measurements at lower energies. The study is also performed as a function of the charged-particle multiplicity, showing no modifications of the correlation function with multiplicity within uncertainties. The properties and the transverse-momentum evolution of the near- and away-side correlation peaks are studied and compared with predictions from various Monte Carlo event generators. Among those considered, PYTHIA8 and POWHEG+PYTHIA8 provide the best description of the measured observables. The obtained results can provide guidance on tuning the generators.« less
  4. Abstract We report on the inclusive $$\text {J}/\psi $$ J / ψ production cross section measured at the CERN Large Hadron Collider in proton–proton collisions at a center-of-mass energy $$\sqrt{s}~=~13$$ s = 13  TeV. The $$\text {J}/\psi $$ J / ψ mesons are reconstructed in the $$\text {e}^{+}\text {e}^{-}$$ e + e - decay channel and the measurements are performed at midrapidity ( $$|y|<0.9$$ | y | < 0.9 ) in the transverse-momentum interval $$0more »{nb}^{-1}$$ L int = 32.2 nb - 1 and an Electromagnetic Calorimeter triggered data sample with $$L_{\text {int}} = 8.3~\mathrm {pb}^{-1}$$ L int = 8.3 pb - 1 . The $$p_{\mathrm{T}}$$ p T -integrated $$\text {J}/\psi $$ J / ψ production cross section at midrapidity, computed using the minimum-bias data sample, is $$\text {d}\sigma /\text {d}y|_{y=0} = 8.97\pm 0.24~(\text {stat})\pm 0.48~(\text {syst})\pm 0.15~(\text {lumi})~\mu \text {b}$$ d σ / d y | y = 0 = 8.97 ± 0.24 ( stat ) ± 0.48 ( syst ) ± 0.15 ( lumi ) μ b . An approximate logarithmic dependence with the collision energy is suggested by these results and available world data, in agreement with model predictions. The integrated and $$p_{\mathrm{T}}$$ p T -differential measurements are compared with measurements in pp collisions at lower energies and with several recent phenomenological calculations based on the non-relativistic QCD and Color Evaporation models.« less
  5. Abstract This paper presents the measurements of $$\pi ^{\pm }$$ π ± , $$\mathrm {K}^{\pm }$$ K ± , $$\text {p}$$ p and $$\overline{\mathrm{p}} $$ p ¯ transverse momentum ( $$p_{\text {T}}$$ p T ) spectra as a function of charged-particle multiplicity density in proton–proton (pp) collisions at $$\sqrt{s}\ =\ 13\ \text {TeV}$$ s = 13 TeV with the ALICE detector at the LHC. Such study allows us to isolate the center-of-mass energy dependence of light-flavour particle production. The measurements reported here cover a $$p_{\text {T}}$$ p T range from 0.1 to 20 $$\text {GeV}/c$$ GeV / c and aremore »done in the rapidity interval $$|y|<0.5$$ | y | < 0.5 . The $$p_{\text {T}}$$ p T -differential particle ratios exhibit an evolution with multiplicity, similar to that observed in pp collisions at $$\sqrt{s}\ =\ 7\ \text {TeV}$$ s = 7 TeV , which is qualitatively described by some of the hydrodynamical and pQCD-inspired models discussed in this paper. Furthermore, the $$p_{\text {T}}$$ p T -integrated hadron-to-pion yield ratios measured in pp collisions at two different center-of-mass energies are consistent when compared at similar multiplicities. This also extends to strange and multi-strange hadrons, suggesting that, at LHC energies, particle hadrochemistry scales with particle multiplicity the same way under different collision energies and colliding systems.« less