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Title: Azimuthally Differential Pion Femtoscopy in Pb-Pb Collisions at s N N = 2.76 TeV

Journal Article · · Physical Review Letters
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Here, we present the first azimuthally differential measurements of the pion source size relative to the second harmonic event plane in Pb-Pb collisions at a center-of-mass energy per nucleon-nucleon pair of √sNN = 2.76 TeV. The measurements have been performed in the centrality range 0%–50% and for pion pair transverse momenta 0.2 < kT < 0.7 GeV/c. We find that the Rside and Rout radii, which characterize the pion source size in the directions perpendicular and parallel to the pion transverse momentum, oscillate out of phase, similar to what was observed at the Relativistic Heavy Ion Collider. The final-state source eccentricity, estimated via Rside oscillations, is found to be significantly smaller than the initial-state source eccentricity, but remains positive—indicating that even after a stronger expansion in the in-plane direction, the pion source at the freeze-out is still elongated in the out-of-plane direction. The 3+1D hydrodynamic calculations are in qualitative agreement with observed centrality and transverse momentum Rside oscillations, but systematically underestimate the oscillation magnitude.

Research Organization:
Univ. of California, Berkeley, CA (United States). Nuclear Science and Security Consortium
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP); USDOE National Nuclear Security Administration (NNSA), Office of Defense Nuclear Nonproliferation
Contributing Organization:
ALICE Collaboration
Grant/Contract Number:
NA0003180
OSTI ID:
1361226
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1462377
Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Vol. 118 Journal Issue: 22; ISSN 0031-9007
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 10 works
Citation information provided by
Web of Science

References (32)

Like particle correlations as a tool to study the multiple production mechanism journal June 1974
Performance of the ALICE experiment at the CERN LHC journal September 2014
Azimuthal-Angle Dependence of Charged-Pion-Interferometry Measurements with Respect to Second- and Third-Order Event Planes in Au + Au Collisions at s N N = 200    GeV journal June 2014
Pion interferometry of quark-gluon plasma journal March 1986
Influence of Bose-Einstein Statistics on the Antiproton-Proton Annihilation Process journal October 1960
Tilted pion sources from azimuthally sensitive HBT interferometry journal September 2000
Azimuthally sensitive femtoscopy in event-by-event hydrodynamics journal April 2014
Azimuthal dependence of pion interferometry at the AGS journal December 2000
Observable implications of geometrical and dynamical aspects of freeze-out in heavy ion collisions journal October 2004
Azimuthally Sensitive Hanbury Brown–Twiss Interferometry in A u + A u Collisions at s N N = 200 G e V journal June 2004
Pion interferometry in Au+Au collisions at s N N = 200 GeV journal April 2005
Detailed predictions for two-pion correlations in ultrarelativistic heavy-ion collisions journal December 1990
Centrality dependence of pion freeze-out radii in Pb-Pb collisions at s N N = 2.76  TeV journal February 2016
Coulomb corrections for interferometry analysis of expanding hadron systems journal July 1998
Viscous Flow in Heavy-Ion Collisions from RHIC to LHC journal May 2013
Shape analysis of strongly interacting systems: the heavy ion case journal June 2011
Energy and charged particle flow in 1 0 . 8 A GeV/ c Au+Au collisions journal March 1997
Pion interferometry in ultrarelativistic heavy-ion collisions journal May 1988
Systematic study of charged-pion and kaon femtoscopy in Au + Au collisions at s NN = 200 GeV journal September 2015
Methods for analyzing anisotropic flow in relativistic nuclear collisions journal September 1998
The ALICE experiment at the CERN LHC journal August 2008
FEMTOSCOPY IN RELATIVISTIC HEAVY ION COLLISIONS: Two Decades of Progress journal December 2005
Centrality Dependence of the Charged-Particle Multiplicity Density at Midrapidity in Pb-Pb Collisions at s NN = 2.76 TeV journal January 2011
Observation of Anisotropic Event Shapes and Transverse Flow in Ultrarelativistic Au + Au Collisions journal November 1994
Initial conditions from the shadowed Glauber model for Pb + Pb collisions at s N N = 2.76 TeV journal May 2016
Anisotropic transverse flow and the Hanbury-Brown–Twiss correlation function journal December 1996
Femtoscopy of the system shape fluctuations in heavy-ion collisions journal November 2011
Pion-pion correlations in Au+Au collisions at AGS energy journal July 1995
Hanbury-Brown–Twiss interferometry relative to the triangular flow plane in heavy-ion collisions journal October 2013
Beam-energy-dependent two-pion interferometry and the freeze-out eccentricity of pions measured in heavy ion collisions at the STAR detector journal July 2015
Hanbury-Brown–Twiss analysis of anisotropic transverse flow journal February 1996
Performance of the ALICE VZERO system journal October 2013

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