skip to main content
OSTI.GOV title logo U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Title: Study of the Λ–Λ interaction with femtoscopy correlations in p p and p–Pb collisions at the LHC

Journal Article · · Physics Letters. B
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more »; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less

This work presents new constraints on the existence and the binding energy of a possible Λ–Λ bound state, the H-dibaryon, derived from Λ–Λ femtoscopic measurements by the ALICE collaboration. The results are obtained from a new measurement using the femtoscopy technique in (Figure presented.) collisions at $$\sqrt{s}$$=13 TeV and p–Pb collisions at $$\sqrt{sNN}$$=5.02 TeV, combined with previously published results from (Figure presented.) collisions at $$\sqrt{s}$$=7 TeV. The Λ–Λ scattering parameter space, spanned by the inverse scattering length ƒ0-1 and the effective range d0, is constrained by comparing the measured Λ–Λ correlation function with calculations obtained within the Lednický model. The data are compatible with hypernuclei results and lattice computations, both predicting a shallow attractive interaction, and permit to test different theoretical approaches describing the Λ–Λ interaction. The region in the (ƒ0-1,d0) plane which would accommodate a Λ–Λ bound state is substantially restricted compared to previous studies. The binding energy of the possible Λ–Λ bound state is estimated within an effective-range expansion approach and is found to be BΛΛ=3.2$$^{+1.6}_{-2.4}$$(stat)$$^{+1.8}_{-1.0}$$(syst) MeV.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States); Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Oak Ridge, TN (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP)
Contributing Organization:
ALICE Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231; AC05-00OR22725
OSTI ID:
1547140
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1581372; OSTI ID: 1821993
Journal Information:
Physics Letters. B, Journal Name: Physics Letters. B Vol. 797 Journal Issue: C; ISSN 0370-2693
Publisher:
ElsevierCopyright Statement
Country of Publication:
Netherlands
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 46 works
Citation information provided by
Web of Science

References (40)

Hyperon–nucleon interactions—a chiral effective field theory approach journal November 2006
Λ Λ interaction from relativistic heavy-ion collisions journal February 2015
Λ Λ pairing in multistrange hypernuclei journal July 2018
Observation of a H Λ Λ 6 e Double Hypernucleus journal November 2001
Faddeev–Yakubovsky calculations for light ΛΛ hypernuclei journal September 2002
Possibility of Λ Λ pairing and its dependence on background density in a relativistic Hartree-Bogoliubov model journal July 2003
Λ Λ Correlation Function in Au + Au Collisions at s N N = 200    GeV journal January 2015
A femtoscopic correlation analysis tool using the Schrödinger equation (CATS) journal May 2018
Accurate nucleon-nucleon potential with charge-independence breaking journal January 1995
Equations of state for supernovae and compact stars journal March 2017
Soft-core baryon-baryon one-boson-exchange models. II. Hyperon-nucleon potential journal November 1989
Midrapidity Antiproton-to-Proton Ratio in p p Collisons at s = 0.9 and 7 TeV Measured by the ALICE Experiment journal August 2010
p Ξ − Correlation in Relativistic Heavy Ion Collisions with Nucleon-Hyperon Interaction from Lattice QCD journal November 2017
Performance of the ALICE Time-Of-Flight detector at the LHC journal April 2013
EPOS LHC: Test of collective hadronization with data measured at the CERN Large Hadron Collider journal September 2015
Search for weakly decaying Λ n and ΛΛ exotic bound states in central Pb–Pb collisions at s NN = 2.76  TeV journal January 2016
Extracting baryon-antibaryon strong-interaction potentials from p Λ ¯ femtoscopic correlation functions journal May 2014
Hyperon–nucleon interaction at next-to-leading order in chiral effective field theory journal October 2013
Baryon-Baryon Interactions: Nijmegen Extended-Soft-Core Models journal January 2010
Femtoscopy of p p collisions at s = 0.9 and 7 TeV at the LHC with two-pion Bose-Einstein correlations journal December 2011
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Soft-core hyperon-nucleon potentials journal January 1999
Hyperons and massive neutron stars: Vector repulsion and SU(3) symmetry journal June 2012
Phase Transition to Hyperon Matter in Neutron Stars journal October 2002
Review of Particle Physics journal August 2018
Most Strange Dibaryon from Lattice QCD journal May 2018
Double- Λ hypernuclei observed in a hybrid emulsion experiment journal July 2013
Search for the H -dibaryon resonance in C 12 ( K , K + Λ Λ X ) journal February 2007
Efimov physics: a review journal March 2017
Four-body cluster structure of A = 7 10 double-Λ hypernuclei journal August 2002
The ALICE TPC, a large 3-dimensional tracking device with fast readout for ultra-high multiplicity events
  • Alme, J.; Andres, Y.; Appelshäuser, H.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 622, Issue 1 https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.04.042
journal October 2010
Search for an H -Dibaryon with a Mass near 2 m Λ in Υ ( 1 S ) and Υ ( 2 S ) Decays journal May 2013
H particle searches at Brookhaven journal February 1998
Baryon-baryon scattering in a one-boson-exchange-potential approach. III. A nucleon-nucleon and hyperon-nucleon analysis including contributions of a nonet of scalar mesons journal October 1979
Perhaps a Stable Dihyperon journal January 1977
 N and    Interactions in an OBE Model and Hypernuclei journal May 1998
FEMTOSCOPY IN RELATIVISTIC HEAVY ION COLLISIONS: Two Decades of Progress journal December 2005
Enhanced ΛΛ production near threshold in the 12C(K−,K+) reaction journal December 1998
Baryon-baryon scattering in a one-boson-exchange-potential approach. II. Hyperon-nucleon scattering journal May 1977
p p ,   p Λ , and Λ Λ correlations studied via femtoscopy in p p reactions at s = 7 TeV journal February 2019

Similar Records

p-p, p-Λ , and Λ-Λ correlations studied via femtoscopy in pp reactions at s=7TeV
Journal Article · Fri Feb 01 00:00:00 EST 2019 · Physical Review C · OSTI ID:1547140

p p ,   p Λ , and Λ Λ correlations studied via femtoscopy in p p reactions at s = 7 TeV
Journal Article · Wed Feb 13 00:00:00 EST 2019 · Physical Review C · OSTI ID:1547140

Λ K femtoscopy in Pb-Pb collisions at s N N = 2.76 TeV
Journal Article · Wed May 05 00:00:00 EDT 2021 · Physical Review C · OSTI ID:1547140