skip to main content
US FlagAn official website of the United States government
dot gov icon
Official websites use .gov
A .gov website belongs to an official government organization in the United States.
https lock icon
Secure .gov websites use HTTPS
A lock ( lock ) or https:// means you've safely connected to the .gov website. Share sensitive information only on official, secure websites.


This content will become publicly available on August 1, 2026

Title: Evidence for Similar Collectivity of High Transverse-Momentum Particles in p -Pb and Pb-Pb Collisions
Charged hadron elliptic anisotropies ( v 2 ) are presented over a wide transverse momentum ( p T ) range for proton-lead ( p Pb ) and lead-lead (PbPb) collisions at nucleon-nucleon center-of-mass energies of 8.16 and 5.02 TeV, respectively. The data were recorded by the CMS experiment and correspond to integrated luminosities of 186 and 0.607 nb 1 for the p Pb and PbPb systems, respectively. A four-particle cumulant analysis is performed using subevents separated in pseudorapidity to effectively suppress noncollective effects. At high p T ( p T > 8 GeV ), significant positive v 2 values that are similar between p Pb and PbPb collisions at comparable charged particle multiplicities are observed. This observation suggests a common origin for the multiparticle collectivity for high- p T particles in the two systems.  more » « less
Award ID(s):
2209553 2121686
PAR ID:
10630214
Author(s) / Creator(s):
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more » ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less
Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
Physical Review Letters
Date Published:
Journal Name:
Physical Review Letters
Volume:
135
Issue:
7
ISSN:
0031-9007
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
More Like this
  1. The polarization of the Λ and Λ ¯ hyperons along the beam direction has been measured in proton-lead ( p -Pb ) collisions at a center-of-mass energy per nucleon pair of 8.16 TeV. The data were obtained with the CMS detector at the LHC and correspond to an integrated luminosity of 186.0 ± 6.5 nb 1 . A significant azimuthal dependence of the hyperon polarization, characterized by the second-order Fourier sine coefficient P z , s 2 , is observed. The P z , s 2 values decrease as a function of charged particle multiplicity, but increase with transverse momentum. A hydrodynamic model that describes the observed P z , s 2 values in nucleus-nucleus collisions by introducing vorticity effects does not reproduce either the sign or the magnitude of the p -Pb results. These observations pose a challenge to the current theoretical implementation of spin polarization in heavy ion collisions and offer new insights into the origin of spin polarization in hadronic collisions at LHC energies. 
    more » « less
  2. The ALICE Collaboration reports measurements of the large relative transverse momentum ( k T ) component of jet substructure in p p and Pb-Pb collisions at center-of-mass energy per nucleon pair s NN = 5.02 TeV . Enhancement in the yield of such large- k T emissions in head-on Pb-Pb collisions is predicted to arise from partonic scattering with quasiparticles of the quark-gluon plasma. The analysis utilizes charged-particle jets reconstructed by the anti- k T algorithm with resolution parameter R = 0.2 in the transverse-momentum interval 60 < p T , ch , jet < 80 GeV / c . The soft drop and dynamical grooming algorithms are used to identify high transverse momentum splittings in the jet shower. Comparison of measurements in Pb-Pb and p p collisions shows medium-induced narrowing, corresponding to yield suppression of high- k T splittings, in contrast to the expectation of yield enhancement due to quasiparticle scattering. The measurements are compared to theoretical model calculations incorporating jet modification due to jet-medium interactions (“jet quenching”), both with and without quasiparticle scattering effects. These measurements provide new insight into the underlying mechanisms and theoretical modeling of jet quenching. 
    more » « less
  3. The ALICE Collaboration reports the measurement of semi-inclusive distributions of charged-particle jets recoiling from a high transverse momentum (high p T ) hadron trigger in proton-proton and central Pb-Pb collisions at s NN = 5.02 TeV . A data-driven statistical method is used to mitigate the large uncorrelated background in central Pb-Pb collisions. Recoil jet distributions are reported for jet resolution parameter R = 0.2 , 0.4, and 0.5 in the range 7 < p T , jet < 140 GeV / c and trigger-recoil jet azimuthal separation π / 2 < Δ φ < π . The measurements exhibit a marked medium-induced jet yield enhancement at low p T and at large azimuthal deviation from Δ φ π . The enhancement is characterized by its dependence on Δ φ , which has a slope that differs from zero by 4.7 σ . Comparisons to model calculations incorporating different formulations of jet quenching are reported. These comparisons indicate that the observed yield enhancement arises from the response of the QGP medium to jet propagation. © 2024 CERN, for the ALICE Collaboration2024CERN 
    more » « less
  4. Bound states of charm and anticharm quarks, known as charmonia, have a rich spectroscopic structure that can be used to probe the dynamics of hadron production in high-energy hadron collisions. Here, the cross section ratio of excited ( ψ ( 2 S ) ) and ground state ( J / ψ ) vector mesons is measured as a function of the charged-particle multiplicity in proton-lead ( p Pb ) collisions at a center-of-mass (CM) energy per nucleon pair of 8.16 TeV. The data corresponding to an integrated luminosity of 175 nb 1 were collected using the CMS detector. The ratio is measured separately for prompt and nonprompt charmonia in the transverse momentum range 6.5 < p T < 30 GeV and in four rapidity ranges spanning 2.865 < y CM < 1.935 . For the first time, a statistically significant multiplicity dependence of the prompt cross section ratio is observed in proton-nucleus collisions. There is no clear rapidity dependence in the ratio. The prompt measurements are compared with a theoretical model which includes interactions with nearby particles during the evolution of the system. These results provide additional constraints on hadronization models of heavy quarks in nuclear collisions. 
    more » « less
  5. Incoherent J / ψ photoproduction in heavy ion ultraperipheral collisions (UPCs) provides a sensitive probe of localized, fluctuating gluonic structures within heavy nuclei. This Letter reports the first measurement of the photon-nucleon center-of-mass energy ( W γ N ) dependence of this process in PbPb UPCs at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of 5.02 TeV, using 1.52 nb 1 of data recorded by the CMS experiment. The measurement covers a wide W γ N range of 40 400 GeV , probing gluons carrying a fraction x of nucleon momentum down to an unexplored regime of 6.5 × 10 5 . Compared to baseline predictions neglecting nuclear effects, the measured cross sections exhibit significantly greater suppression at lower x . Additionally, the ratio of incoherent to coherent photoproduction is found to be constant across the probed W γ N and x range, disfavoring the establishment of the black disk limit. This Letter provides critical insights into the x -dependent evolution of fluctuating gluonic structures within nuclei and calls for further advancements in theoretical models incorporating nuclear shadowing and gluon saturation. 
    more » « less