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Title: Measurements of the azimuthal anisotropy of prompt and nonprompt charmonia in PbPb collisions at $$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$ = 5.02 TeV
A<sc>bstract</sc>

The second-order (v2) and third-order (v3) Fourier coefficients describing the azimuthal anisotropy of prompt and nonprompt (from b-hadron decays) J/ψ, as well as prompt ψ(2S) mesons are measured in lead-lead collisions at a center-of-mass energy per nucleon pair of$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 5.02 TeV. The analysis uses a data set corresponding to an integrated luminosity of 1.61 nb1recorded with the CMS detector. The J/ψ and ψ(2S) mesons are reconstructed using their dimuon decay channel. Thev2andv3coefficients are extracted using the scalar product method and studied as functions of meson transverse momentum and collision centrality. The measuredv2values for prompt J/ψ mesons are found to be larger than those for nonprompt J/ψ mesons. The prompt J/ψv2values at highpTare found to be underpredicted by a model incorporating only parton energy loss effects in a quark-gluon plasma medium. Prompt and nonprompt J/ψ mesonv3and prompt ψ(2S)v2andv3values are also reported for the first time, providing new information about heavy quark interactions in the hot and dense medium created in heavy ion collisions.

 
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Award ID(s):
2121686 1913624
PAR ID:
10472552
Author(s) / Creator(s):
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Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
Springer
Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2023
Issue:
10
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. A<sc>bstract</sc>

    The production of inclusive, prompt and non-prompt J/ψwas studied for the first time at midrapidity (−1.37< ycms<0.43) in p-Pb collisions at$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 8.16 TeV with the ALICE detector at the LHC. The inclusive J/ψmesons were reconstructed in the dielectron decay channel in the transverse momentum (pT) interval 0< pT<14 GeV/cand the prompt and non-prompt contributions were separated on a statistical basis forpT>2 GeV/c. The study of the J/ψmesons in the dielectron channel used for the first time in ALICE online single-electron triggers from the Transition Radiation Detector, providing a data sample corresponding to an integrated luminosity of 689 ± 13μb1. The proton-proton reference cross section for inclusive J/ψwas obtained based on interpolations of measured data at different centre-of-mass energies and a universal function describing thepT-differential J/ψproduction cross sections. ThepT-differential nuclear modification factorsRpPbof inclusive, prompt, and non-prompt J/ψare consistent with unity and described by theoretical models implementing only nuclear shadowing.

     
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  3. A<sc>bstract</sc>

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  4. A<sc>bstract</sc>

    The hydrodynamic flow-like behavior of charged hadrons in high-energy lead-lead collisions is studied through multiparticle correlations. The elliptic anisotropy values based on different orders of multiparticle cumulants,v2{2k}, are measured up to the tenth order (k= 5) as functions of the collision centrality at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 5.02 TeV. The data were recorded by the CMS experiment at the LHC and correspond to an integrated luminosity of 0.607 nb1. A hierarchy is observed between the coefficients, withv2{2}> v2{4} ≳v2{6} ≳v2{8} ≳v2{10}. Based on these results, centrality-dependent moments for the fluctuation-driven event-by-eventv2distribution are determined, including the skewness, kurtosis and, for the first time, superskewness. Assuming a hydrodynamic expansion of the produced medium, these moments directly probe the initial-state geometry in high-energy nucleus-nucleus collisions.

     
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