Prompt and non-prompt J/ψ production cross sections at midrapidity in proton-proton collisions at √s=5.02 and 13 TeV

Acharya, S.; Adamova, D.; Adler, A.; Rinella, G.; Agnello, M.; Agrawal, N.; Ahammed, Z.; Ahmad, S.; Ahn, S.; Ahuja, I; Akbar, Z.; Akindinov, A.; Al-Turany, M.; Alam, S.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alfanda, H.; Alfaro Molina, R.; Ali, B.; Ali, Y.; Alici, A.; Alizadehvandchali, N.; Alkin, A.; Alme, J.; Alt, T.; Altenkamper, L.; Altsybeev, I; Anaam, M.; Andrei, C.; Andreou, D.; Andronic, A.; Angeletti, M.; Anguelov, V; Antinori, F.; Antonioli, P.; Anuj, C.; Apadula, N.; Aphecetche, L.; Appelshaeuser, H.; Arcelli, S.; Arnaldi, R.; Arsene, I.; Arslandok, M.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Aziz, S.; Azmi, M.; Badala, A.; Baek, Y.; Bai, X.; Bailhache, R.; Bailung, Y.; Bala, R.; Balbino, A.; Baldisseri, A.; Balis, B.; Ball, M.; Banerjee, D.; Barbera, R.; Barioglio, L.; Barlou, M.; Barnafoldi, G.; Barnby, L.; Barret, V; Bartels, C.; Barth, K.; Bartsch, E.; Baruffaldi, F.; Bastid, N.; Basu, S.; Batigne, G.; Batyunya, B.; Bauri, D.; Alba, J.; Bearden, I.; Beattie, C.; Belikov, I; BellHechavarria, A.; Bellini, F.; Bellwied, R.; Belokurova, S.; Belyaev, V; Bencedi, G.; Beole, S.; Bercuci, A.; Berdnikova, A.; Bergmann, L.; Besoiu, M.; Betev, L.; Bhaduri, P.; Bhasin, A.; Bhat, I.; Bhat, M.; Bhattacharjee, B.; Bhattacharya, P.; Bianchi, L.; Bianchi, N.; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Biernat, J.; Bilandzic, A.; Biro, G.; Biswas, S.; Blair, J.; Blau, D.; Blidaru, M.; Blume, C.; Boca, G.; Bock, F.; Bogdanov, A.; Boi, S.; Bok, J.; Boldizsar, L.; Bolozdynya, A.; Bombara, M.; Bond, P.; Bonomi, G.; Borel, H.; Borissov, A.; Bossi, H.; Botta, E.; Bratrud, L.; Braun-Munzinger, P.; Bregant, M.; Broz, M.; Bruno, G.; Buckland, M.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Bugnon, O.; Buhler, P.; Buthelezi, Z.; Butt, J.; Bysiak, S.; Cai, M.; Caines, H.; Caliva, A.; Calvo Villar, E.; Camacho, J.; Camacho, R.; Camerini, P.; Canedo, F.; Carnesecchi, F.; Caron, R.; Castellanos, J.; Casula, E.; Catalano, F.; Sanchez, C.; Chakraborty, P.; Chandra, S.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Chauvin, A.; Chavez, T.; Cheng, T.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Barroso, V.; Chinellato, D.; Cho, S.; Chochula, P.; Christakoglou, P.; Christensen, C.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Cicalo, C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Ciupek, M.; Clai, G.; Cleymans, J.; Colamaria, F.; Colburn, J.; Colella, D.; Collu, A.; Colocci, M.; Concas, M.; Balbastre, G.; del Valle, Z.; Contin, G.; Contreras, J.; Coquet, M.; Cormier, T.; Cortese, P.; Cosentino, M.; Costa, F.; Costanza, S.; Crochet, P.; Cruz-Torres, R.; Cuautle, E.; Cui, P.; Cunqueiro, L.; Dainese, A.; Danisch, M.; Danu, A.; Das, I; Das, P.; Das, P.; Das, S.; Dash, S.; De, S.; De Caro, A.; de Cataldo, G.; De Cilladi, L.; de Cuveland, J.; De Falco, A.; De Gruttola, D.; De Marco, N.; De Martin, C.; De Pasquale, S.; Deb, S.; Degenhardt, H.; Deja, K.; Dello Stritto, L.; Delsanto, S.; Deng, W.; Dhankher, P.; Di Bari, D.; Di Mauro, A.; Diaz, R.; Dietel, T.; Ding, Y.; Divia, R.; Dixit, D.; Djuvsland, O.; Dmitrieva, U.; Do, J.; Dobrin, A.; Doenigus, B.; Dordic, O.; Dubey, A.; Dubla, A.; Dudi, S.; Dukhishyam, M.; Dupieux, P.; Dzalaiova, N.; Eder, T.; Ehlers, R.; Eikeland, V.; Eisenhut, F.; Elia, D.; Erazmus, B.; Ercolessi, F.; Erhardt, F.; Erokhin, A.; Ersdal, M.; Espagnon, B.; Eulisse, G.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Fabbietti, L.; Faggin, M.; Faivre, J.; Fan, F.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Fecchio, P.; Feliciello, A.; Feofilov, G.; Fernandez Tellez, A.; Ferrero, A.; Ferretti, A.; Feuillard, V.; Figiel, J.; Filchagin, S.; Finogeev, D.; Fionda, F.; Fiorenza, G.; Flor, F.; Flores, A.; Foertsch, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Fragiacomo, E.; Frajna, E.; Fuchs, U.; Funicello, N.; Furget, C.; Furs, A.; Gaardhoje, J.; Gagliardi, M.; Gago, A.; Gal, A.; Galvan, C.; Ganoti, P.; Garabatos, C.; Garcia, J.; Garcia-Solis, E.; Garg, K.; Gargiulo, C.; Garibli, A.; Garner, K.; Gasik, P.; Gauger, E.; Gautam, A.; Ducati, M.; Germain, M.; Ghosh, P.; Ghosh, S.; Giacalone, M.; Gianotti, P.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Glaenzer, A.; Glaessel, P.; Goh, D.; Gonzalez, V; Gonzalez-Trueba, L.; Gorbunov, S.; Gorgon, M.; Gorlich, L.; Gotovac, S.; Grabski, V; Graczykowski, L.; Greiner, L.; Grelli, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V; Grigoryan, S.; Groettvik, O.; Grosa, F.; Grosse-Oetringhaus, J.; Grosso, R.; Guardiano, G.; Guernane, R.; Guilbaud, M.; Gulbrandsen, K.; Gunji, T.; Guo, W.; Gupta, A.; Gupta, R.; Guzman, S.; Gyulai, L.; Habib, M.; Hadjidakis, C.; HALİMOĞLU, GÖKHAN; Hamagaki, H.; Hamar, G.; Hamid, M.; Hannigan, R.; Haque, M.; Harlenderova, A.; Harris, J.; Harton, A.; Hasenbichler, J.; Hassan, H.; Hatzifotiadou, D.; Hauer, P.; Havener, L.; Hayashi, S.; Heckel, S.; Hellbar, E.; Helstrup, H.; Herman, T.; Hernandez, E.; Corral, G.; Herrmann, F.; Hetland, K.; Hillemanns, H.; Hills, C.; Hippolyte, B.; Hofman, B.; Hohlweger, B.; Honermann, J.; Hong, G.; Horak, D.; Horzyk, A.; Hosokawa, R.; Hou, Y.; Hristov, P.; Hughes, C.; Huhn, P.; Humanic, T.; Hushnud, H.; Husova, L.; Hutson, A.; Hutter, D.; Iddon, J.; Ilkaev, R.; Ilyas, H.; Inaba, M.; Innocenti, G.; Ippolitov, M.; Isakov, A.; Islam, M.; Ivanov, M.; Ivanov, V; Izucheev, V; Jablonski, M.; Jacak, B.; Jacazio, N.; Jacobs, P.; Jadlovska, S.; Jadlovsky, J.; Jaelani, S.; Jahnke, C.; Jakubowska, M.; Jalotra, A.; Janik, M.; Janson, T.; Jercic, M.; Jevons, O.; Jimenez, A.; Jonas, F.; Jones, P.; Jowett, J.; Jung, J.; Jung, M.; Junique, A.; Jusko, A.; Kaewjai, J.; Kalinak, P.; Kalweit, A.; Kaplin, V; Kar, S.; Uysal, A.; Karatovic, D.; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karczmarczyk, P.; Karpechev, E.; Kazantsev, A.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Keijdener, D.; Keil, M.; Ketzer, B.; Khabanova, Z.; Khan, A.; Khan, S.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Khatun, A.; Khuntia, A.; Kileng, B.; Kim, B.; Kim, C.; Kim, D.; Kim, E.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, T.; Kirsch, S.; Kisel, I; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Kitowski, J.; Klay, J.; Klein, J.; Klein, S.; Klein-Boesing, C.; Kleiner, M.; Klemenz, T.; Kluge, A.; Knospe, A.; Kobdaj, C.; Koehler, M.; Kollegger, T.; Kondratyev, A.; Kondratyeva, N.; Kondratyuk, E.; Konig, J.; Konigstorfer, S.; Konopka, P.; Kornakov, G.; Koryciak, S.; Koska, L.; Kotliarov, A.; Kovalenko, O.; Kovalenko, V; Kowalski, M.; Kralik, I; Kravcakova, A.; Kreis, L.; Krivda, M.; Krizek, F.; Gajdosova, K.; Kroesen, M.; Kruger, M.; Kryshen, E.; Krzewicki, M.; Kucera, V; Kuhn, C.; Kuijer, P.; Kumaoka, T.; Kumar, D.; Kumar, L.; Kumar, N.; Kundu, S.; Kurashvili, P.; Kurepin, A.; Kurepin, A.; Kuryakin, A.; Kushpil, S.; Kvapil, J.; Kweon, M.; Kwon, J.; Kwon, Y.; La Pointe, S.; La Rocca, P.; Lai, Y.; Lakrathok, A.; Lamanna, M.; Langoy, R.; Lapidus, K.; Larionov, P.; Laudi, E.; Lautner, L.; Lavicka, R.; Lazareva, T.; Lea, R.; Lehrbach, J.; Lemmon, R.; LeonMonzon, I; Lesser, E.; Lettrich, M.; Levai, P.; Li, X.; Li, X.; Lien, J.; Lietava, R.; Lim, B.; Lim, S.; Lindenstruth, V; Lindner, A.; Lippmann, C.; Liu, A.; Liu, D.; Liu, J.; Lofnes, I.; Loginov, V; Loizides, C.; Loncar, P.; Lopez, J.; Lopez, X.; Torres, E.; Luhder, J.; Lunardon, M.; Luparello, G.; Ma, Y.; Maevskaya, A.; Mager, M.; Mahmoud, T.; Maire, A.; Malaev, M.; Malik, N.; Malik, Q.; Malinina, L.; Mal'Kevich, D.; Mallick, N.; Malzacher, P.; Mandaglio, G.; Manko, V; Manso, F.; Manzari, V; Mao, Y.; Mares, J.; Margagliotti, G.; Margotti, A.; Marin, A.; Markert, C.; Marquard, M.; Martin, N.; Martinengo, P.; Martinez, J.; Martinez, M.; MartinezGarcia, G.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Massacrier, L.; Mastroserio, A.; Mathis, A.; Matonoha, O.; Matuoka, P.; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazuecos, A.; Mazzaschi, F.; Mazzilli, M.; Mazzoni, M.; Mdhluli, J.; Mechler, A.; Meddi, F.; Melikyan, Y.; Menchaca-Rocha, A.; Meninno, E.; Menon, A.; Meres, M.; Mhlanga, S.; Miake, Y.; Micheletti, L.; Migliorin, L.; Mihaylov, D.; Mikhaylov, K.; Mishra, A.; Modak, A.; Mohanty, A.; Mohanty, B.; Khan, M.; Molander, M.; Moravcova, Z.; Mordasini, C.; De Godoy, D.; Morozov, I; Morsch, A.; Mrnjavac, T.; Muccifora, V; Mudnic, E.; Muehlheim, D.; Muhuri, S.; Mulligan, J.; Mulliri, A.; Munhoz, M.; Munzer, R.; Murakami, H.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Myrcha, J.; Naik, B.; Nair, R.; Nandi, B.; Nania, R.; Nappi, E.; Nassirpour, A.; Nath, A.; Nattrass, C.; Neagu, A.; Nellen, L.; Nesbo, S.; Neskovic, G.; Nesterov, D.; Nielsen, B.; Nikolaev, S.; Nikulin, S.; Nikulin, V; Noferini, F.; Noh, S.; Nomokonov, P.; Norman, J.; Novitzky, N.; Nowakowski, P.; Nyanin, A.; Nystrand, J.; Ogino, M.; Ohlson, A.; Okorokov, V.; Oleniacz, J.; Da Silva, A.; Oliver, M.; Onnerstad, A.; Oppedisano, C.; Ortiz Velasquez, A.; Osako, T.; Oskarsson, A.; Otwinowski, J.; Oya, M.; Oyama, K.; Pachmayer, Y.; Padhan, S.; Pagano, D.; Paic, G.; Palasciano, A.; Pan, J.; Panebianco, S.; Pareek, P.; Park, J.; Parkkila, J.; Pathak, S.; Patra, R.; Paul, B.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Peng, X.; Pereira, L.; Da Costa, H.; Peresunko, D.; Perez, G.; Perrin, S.; Pestov, Y.; Petracek, V; Petrovici, M.; Pezzi, R.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, P.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Pinto, C.; Pisano, S.; Planinic, M.; Pliquett, F.; Poghosyan, M.; Polichtchouk, B.; Politano, S.; Poljak, N.; Pop, A.; Porteboeuf-Houssais, S.; Porter, J.; Pozdniakov, V; Prasad, S.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C.; Pshenichnov, I; Puccio, M.; Qiu, S.; Quaglia, L.; Quishpe, R.; Ragoni, S.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Rami, F.; Ramirez, S.; Ramos, A.; Rancien, T.; Raniwala, R.; Raniwala, S.; Rasanen, S.; Rath, R.; Ravasenga, I; Read, K.; Redelbach, A.; Redlich, K.; Rehman, A.; Reichelt, P.; Reidt, F.; Remeness, H.; Renfordt, R.; Rescakova, Z.; Reygers, K.; Riabov, A.; Riabov, V; Richert, T.; Richter, M.; Riegler, W.; Riggi, F.; Ristea, C.; Cahuantzi, M.; Roed, K.; Rogalev, R.; Rogochaya, E.; Rogoschinski, T.; Rohr, D.; Rohrich, D.; Rojas, P.; Rokita, P.; Ronchetti, F.; Rosano, A.; Rosas, E.; Rossi, A.; Rotondi, A.; Roy, A.; Roy, P.; Roy, S.; Rubini, N.; Rueda, O.; Rui, R.; Rumyantsev, B.; Russek, P.; Rustamov, A.; Ryabinkin, E.; Ryabov, Y.; Rytkonen, H.; Rzesa, W.; Saarimaki, O.; Sadek, R.; Sadovsky, S.; Saetre, J.; Safarik, K.; Saha, S.; Saha, S.; Sahoo, B.; Sahoo, P.; Sahoo, R.; Sahoo, S.; Sahu, D.; Sahu, P.; Saini, J.; Sakai, S.; Salvan, M.; Sambyal, S.; Samsonov, V; Sarkar, D.; Sarkar, N.; Sarma, P.; Sarti, V.; Sas, M.; Schambach, J.; Scheid, H.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schmah, A.; Schmidt, C.; Schmidt, H.; Schmidt, M.; Schmidt, M.; Schmidt, N.; Schmier, A.; Schotter, R.; Schukraft, J.; Schutz, Y.; Schwarz, K.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Seger, J.; Sekiguchi, Y.; Sekihata, D.; Selyuzhenkov, I; Senyukov, S.; Seo, J.; Serebryakov, D.; Sevcenco, A.; Shaba, T.; Shabanov, A.; Shabetai, A.; Shahoyan, R.; Shaikh, W.; Shangaraev, A.; Sharma, A.; Sharma, H.; Sharma, M.; Sharma, N.; Sharma, S.; Sharma, U.; Sheibani, O.; Shigaki, K.; Shimomura, M.; Shirinkin, S.; Shou, Q.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Siemiarczuk, T.; Silva, T.; Silvermyr, D.; Simantathammakul, T.; Simonetti, G.; Singh, B.; Singh, R.; Singh, R.; Singh, R.; Singh, V.; Singhal, V; Sinha, T.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T.; Skorodumovs, G.; Slupecki, M.; Smirnov, N.; Snellings, R.; Soncco, C.; Song, J.; Songmoolnak, A.; Soramel, F.; Sorensen, S.; Sputowska, I; Stachel, J.; Stan, I; Steffanic, P.; Stiefelmaier, S.; Stocco, D.; Storehaug, I; Storetvedt, M.; Stylianidis, C.; Suaide, A.; Sugitate, T.; Suire, C.; Sukhanov, M.; Suljic, M.; Sultanov, R.; Sumbera, M.; Sumberia, V; Sumowidagdo, S.; Swain, S.; Szabo, A.; Szarka, I; Tabassam, U.; Taghavi, S.; Taillepied, G.; Takahashi, J.; Tambave, G.; Tang, S.; Tang, Z.; Takaki, J.; Tarhini, M.; Tarzila, M.; Tauro, A.; Tejeda Munoz, G.; Telesca, A.; Terlizzi, L.; Terrevoli, C.; Tersimonov, G.; Thakur, S.; Thomas, D.; Tieulent, R.; Tikhonov, A.; Timmins, A.; Tkacik, M.; Toia, A.; Topilskaya, N.; Toppi, M.; Torales-Acosta, F.; Tork, T.; Torres, S.; Trifiro, A.; Tripathy, S.; Tripathy, T.; Trogolo, S.; Trombetta, G.; Trubnikov, V; Trzaska, W.; Trzcinski, T.; Trzeciak, B.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T.; Ullaland, K.; Uras, A.; Urioni, M.; Usai, G.; Vala, M.; Valle, N.; Vallero, S.; van der Kolk, N.; Van Doremalen, L.; van Leeuwen, M.; Vande Vyvre, P.; Varga, D.; Varga, Z.; Varga-Kofarago, M.; Vargas, A.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Doce, O.; Vechernin, V.; Vercellin, E.; Vergara Limon, S.; Vermunt, L.; Vertesi, R.; Verweij, M.; Vickovic, L.; Vilakazi, Z.; Baillie, O.; Vino, G.; Vinogradov, A.; Virgili, T.; Vislavicius, V.; Vodopyanov, A.; Volkel, B.; Voelkl, M.; Voloshin, K.; Voloshin, S.; Volpe, G.; von Haller, B.; Vorobyev, I; Voscek, D.; Vozniuk, N.; Vrlakova, J.; Wagner, B.; Wang, C.; Wang, D.; Weber, M.; Weelden, R.; Wegrzynek, A.; Wenzel, S.; Wessels, J.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilk, G.; Wilkinson, J.; Willems, G.; Windelband, B.; Winn, M.; Witt, W.; Wright, J.; Wu, W.; Wu, Y.; Xu, R.; Yadav, A.; Yalcin, S.; Yamaguchi, Y.; Yamakawa, K.; Yang, S.; Yano, S.; Yin, Z.; Yokoyama, H.; Yoo, I-K; Yoon, J.; Yuan, S.; Yuncu, A.; Zaccolo, V; Zampolli, C.; Zanoli, H.; Zardoshti, N.; Zarochentsev, A.; Zavada, P.; Zaviyalov, N.; Zhalov, M.; Zhang, B.; Zhang, S.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zherebchevskii, V; Zhi, Y.; Zhigareva, N.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhu, J.; Zhu, Y.; Zichichi, A.; Zinovjev, G.; Zurlo, N.

doi:10.1007/jhep03(2022)190

Prompt and non-prompt J/ψ production cross sections at midrapidity in proton-proton collisions at √s=5.02 and 13 TeV

Copy For Citation

Acharya S., Adamova D., Adler A., Rinella G. A., Agnello M., Agrawal N., ...More

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, vol.2022, no.3, 2022 (SCI-Expanded)

Publication Type: Article / Article
Volume: 2022 Issue: 3
Publication Date: 2022
Doi Number: 10.1007/jhep03(2022)190
Journal Name: JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS
Journal Indexes: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, Academic Search Premier, INSPEC, zbMATH, Directory of Open Access Journals
Istanbul Kültür University Affiliated: No

Abstract

The production of J/psi is measured at midrapidity (vertical bar y vertical bar < 0.9) in proton-proton collisions at root s = 5.02 and 13 TeV, through the dielectron decay channel, using the ALICE detector at the Large Hadron Collider. The data sets used for the analyses correspond to integrated luminosities of L-int = 19.4 +/- 0.4 nb(-1) and L-int = 32.2 +/- 0.5 nb(-1) at root s = 5.02 and 13 TeV, respectively. The fraction of non-prompt J/psi mesons, i.e. those originating from the decay of beauty hadrons, is measured down to a transverse momentum p(T) = 2 GeV/c (1GeV/c) at root s = 5.02 TeV (13 TeV). The p(T) and rapidity (y) differential cross sections, as well as the corresponding values integrated over p(T) and y, are carried out separately for prompt and non-prompt J/psi mesons. The results are compared with measurements from other experiments and theoretical calculations based on quantum chromodynamics (QCD). The shapes of the p(T) and y distributions of beauty quarks predicted by state-of-the-art perturbative QCD models are used to extrapolate an estimate of the b (b) over bar pair cross section at midrapidity and in the total phase space. The total b (b) over bar cross sections are found to be sigma(b (b) over bar) = 541 +/- 45 (stat.) +/- 69 (syst.)(-12)(+10) (extr.) mu b and sigma(b (b) over bar) = 218 +/- 37 (stat.)+/- 31 (syst.)(-9.1)(+8.2) (extr.) mu b at root s = 13 and 5.02 TeV, respectively. The value obtained from the combination of ALICE and LHCb measurements in pp collisions at root s = 13 TeV is also provided.