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Title: Measurements of double-helicity asymmetries in inclusive J / ψ production in longitudinally polarized p + p collisions at s = 510 GeV

We report the double-helicity asymmetry, A J/ψ LL, in inclusive J/ψ production at forward rapidity as a function of transverse momentum p T and rapidity |y|. The data analyzed were taken during √s = 510 GeV longitudinally polarized p + p collisions at the Relativistic Heavy Ion Collider in the 2013 run using the PHENIX detector. At this collision energy, J/ψ particles are predominantly produced through gluon-gluon scatterings, thus A J/ψ LL is sensitive to the gluon polarization inside the proton. We measured A J/ψ LL by detecting the decay daughter muon pairs μ +μ within the PHENIX muon spectrometers in the rapidity range 1.2 < |y| < 2.2. In this kinematic range, we measured the A J/ψ LL to be 0.012 ± 0.010 (stat) ±0.003 (syst). The A J/ψ LL can be expressed to be proportional to the product of the gluon polarization distributions at two distinct ranges of Bjorken x: one at moderate range x ≈ 5 × 10 –2 where recent data of jet and π 0 double helicity spin asymmetries have shown evidence for significant gluon polarization, and the other one covering the poorly known small-x region x ≈ 2 × 10 –3. Furthermore, ourmore » new results could be used to further constrain the gluon polarization for x < 5 × 10 –2.« less
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
BNL-113758-2017-JA
Journal ID: ISSN 2470-0010; PRVDAQ; TRN: US1701068
Grant/Contract Number:
SC00112704; NA0003180
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Physical Review D
Additional Journal Information:
Journal Volume: 94; Journal Issue: 11; Journal ID: ISSN 2470-0010
Publisher:
American Physical Society (APS)
Research Org:
Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States); Nuclear Science and Security Consortium; The Regents of the Univ. of California, Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP) (SC-26); USDOE National Nuclear Security Administration (NNSA), Office of Defense Nuclear Nonproliferation (NA-20)
Contributing Orgs:
PHENIX Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
73 NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS
OSTI Identifier:
1351742
Alternate Identifier(s):
OSTI ID: 1338115; OSTI ID: 1407970