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This content will become publicly available on September 1, 2026

Title: Probing Gluon Fluctuations in Nuclei with the First Energy-Dependent Measurement of Incoherent J/ψ Photoproduction in Ultraperipheral PbPb Collisions
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
Award ID(s):
2121686
PAR ID:
10643497
Author(s) / Creator(s):
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Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
American Physical Society
Date Published:
Journal Name:
Physical Review Letters
Volume:
135
Issue:
11
ISSN:
0031-9007
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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