Energy dependence of forward-rapidity $$\mathrm {J}/\psi $$ and $$\psi \mathrm {(2S)}$$ production in pp collisions at the LHC

Journal Article · Wed Jun 14 04:00:00 UTC 2017 · European Physical Journal. C, Particles and Fields

DOI: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-017-4940-4 · OSTI ID:1379878

Acharya, S.; Adamová, D.; Aggarwal, M. M.; Aglieri Rinella, G.; Agnello, M.; Agrawal, N.; Ahammed, Z.; Ahmad, N.; Ahn, S. U.; Aiola, S.; Akindinov, A.; Alam, S. N.; Albuquerque, D. S. D.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alexandre, D.; Alfaro Molina, R.; Alici, A.; Alkin, A.; Alme, J. ; Alt, T.; Altsybeev, I.; Alves Garcia Prado, C.; An, M.; Andrei, C.; Andrews, H. A.; Andronic, A.; Anguelov, V.; Anson, C.; Antičić, T.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Anwar, R.; Aphecetche, L.; Appelshäuser, H.; Arcelli, S.; Arnaldi, R.; Arnold, O. W.; Arsene, I. C.; Arslandok, M.; Audurier, B.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Azmi, M. D.; Badalà, A.; Baek, Y. W.; Bagnasco, S.; Bailhache, R.; Bala, R.; Baldisseri, A.; Ball, M.; Baral, R. C.; Barbano, A. M.; Barbera, R.; Barile, F.; Barioglio, L.; Barnaföldi, G. G.; Barnby, L. S.; Barret, V.; Bartalini, P.; Barth, K.; Bartke, J.; Bartsch, E.; Basile, M.; Bastid, N.; Basu, S.; Bathen, B.; Batigne, G.; Batista Camejo, A.; Batyunya, B.; Batzing, P. C.; Bearden, I. G.; Beck, H.; Bedda, C.; Behera, N. K.; Belikov, I.; Bellini, F.; Bello Martinez, H.; Bellwied, R.; Beltran, L. G. E.; Belyaev, V.; Bencedi, G.; Beole, S.; Bercuci, A.; Berdnikov, Y.; Berenyi, D.; Bertens, R. A.; Berzano, D.; Betev, L.; Bhasin, A.; Bhat, I. R.; Bhati, A. K.; Bhattacharjee, B.; Bhom, J.; Bianchi, L.; Bianchi, N.; Bianchin, C.; Bielčík, J.; Bielčíková, J.; Bilandzic, A.; Biro, G.; Biswas, R.; Biswas, S.; Blair, J. T.; Blau, D.; Blume, C.; Boca, G.; Bock, F.; Bogdanov, A.; Boldizsár, L.; Bombara, M.; Bonomi, G.; Bonora, M.; Book, J.; Borel, H.; Borissov, A.; Borri, M.; Botta, E.; Bourjau, C.; Braun-Munzinger, P.; Bregant, M.; Broker, T. A.; Browning, T. A.; Broz, M.; Brucken, E. J.; Bruna, E.; Bruno, G. E.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buhler, P.; Buitron, S. A. I.; Buncic, P.; Busch, O.; Buthelezi, Z.; Butt, J. B.; Buxton, J. T.; Cabala, J.; Caffarri, D.; Caines, H.; Caliva, A.; Calvo Villar, E.; Camerini, P.; Capon, A. A.; Carena, F.; Carena, W.; Carnesecchi, F.; Castillo Castellanos, J.; Castro, A. J.; Casula, E. A. R.; Ceballos Sanchez, C.; Cerello, P.; Chang, B.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Charvet, J. L.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Chauvin, A.; Cherney, M.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Chibante Barroso, V.; Chinellato, D. D.; Cho, S.; Chochula, P.; Choi, K.; Chojnacki, M.; Choudhury, S.; Christakoglou, P.; Christensen, C. H.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Chung, S. U.; Cicalo, C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Cleymans, J.; Colamaria, F.; Colella, D.; Collu, A.; Colocci, M.; Concas, M.; Conesa Balbastre, G.; Conesa del Valle, Z.; Connors, M. E.; Contreras, J. G.; Cormier, T. M.; Corrales Morales, Y.; Cortés Maldonado, I.; Cortese, P.; Cosentino, M. R.; Costa, F.; Costanza, S.; Crkovská, J.; Crochet, P.; Cuautle, E.; Cunqueiro, L.; Dahms, T.; Dainese, A.; Danisch, M. C.; Danu, A.; Das, D.; Das, I.; Das, S.; Dash, A.; Dash, S.; De, S.; De Caro, A.; de Cataldo, G.; de Conti, C.; de Cuveland, J.; De Falco, A.; De Gruttola, D.; De Marco, N.; De Pasquale, S.; De Souza, R. D.; Degenhardt, H. F.; Deisting, A.; Deloff, A.; Deplano, C.; Dhankher, P.; Di Bari, D.; Di Mauro, A.; Di Nezza, P.; Di Ruzza, B.; Diaz Corchero, M. A.; Dietel, T.; Dillenseger, P.; Divià, R.; Djuvsland, Ø.; Dobrin, A.; Domenicis Gimenez, D.; Dönigus, B.; Dordic, O.; Drozhzhova, T.; Dubey, A. K.; Dubla, A.; Ducroux, L.; Duggal, A. K.; Dupieux, P.; Ehlers, R. J.; Elia, D.; Endress, E.; Engel, H.; Epple, E.; Erazmus, B.; Erhardt, F.; Espagnon, B.; Esumi, S.; Eulisse, G.; Eum, J.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Fabbietti, L.; Faivre, J.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Feldkamp, L.; Feliciello, A.; Feofilov, G.; Ferencei, J.; Téllez, A. Fernández; Ferreiro, E. G.; Ferretti, A.; Festanti, A.; Feuillard, V. J. G.; Figiel, J.; Figueredo, M. A. S.; Filchagin, S.; Finogeev, D.; Fionda, F. M.; Fiore, E. M.; Floris, M.; Foertsch, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Fragiacomo, E.; Francescon, A.; Francisco, A.; Frankenfeld, U.; Fronze, G. G.; Fuchs, U.; Furget, C.; Furs, A.; Fusco Girard, M.; Gaardhøje, J. J.; Gagliardi, M.; Gago, A. M.; Gajdosova, K.; Gallio, M.; Galvan, C. D.; Ganoti, P.; Gao, C.; Garabatos, C.; Garcia-Solis, E.; Garg, K.; Garg, P.; Gargiulo, C.; Gasik, P.; Gauger, E. F.; Gay Ducati, M. B.; Germain, M.; Ghosh, P.; Ghosh, S. K.; Gianotti, P.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Gladysz-Dziadus, E.; Glässel, P.; Goméz Coral, D. M.; Gomez Ramirez, A.; Gonzalez, A. S.; Gonzalez, V.; González-Zamora, P.; Gorbunov, S.; Görlich, L.; Gotovac, S.; Grabski, V.; Graczykowski, L. K.; Graham, K. L.; Greiner, L.; Grelli, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V.; Grigoryan, A.; Grigoryan, S.; Grion, N.; Gronefeld, J. M.; Grosa, F.; Grosse-Oetringhaus, J. F.; Grosso, R.; Gruber, L.; Grull, F. R.; Guber, F.; Guernane, R.; Guerzoni, B.; Gulbrandsen, K.; Gunji, T.; Gupta, A.; Gupta, R.; Guzman, I. B.; Haake, R.; Hadjidakis, C.; Hamagaki, H.; Hamar, G.; Hamon, J. C.; Harris, J. W.; Harton, A.; Hatzifotiadou, D.; Hayashi, S.; Heckel, S. T.; Hellbär, E.; Helstrup, H.; Herghelegiu, A.; Herrera Corral, G.; Herrmann, F.; Hess, B. A.; Hetland, K. F.; Hillemanns, H.; Hippolyte, B.; Hladky, J.; Hohlweger, B.; Horak, D.; Hosokawa, R.; Hristov, P.; Hughes, C.; Humanic, T. J.; Hussain, N.; Hussain, T.; Hutter, D.; Hwang, D. S.; Ilkaev, R.; Inaba, M.; Ippolitov, M.; Irfan, M.; Isakov, V.; Islam, M. S.; Ivanov, M.; Ivanov, V.; Izucheev, V.; Jacak, B.; Jacazio, N.; Jacobs, P. M.; Jadhav, M. B.; Jadlovska, S.; Jadlovsky, J.; Jaelani, S.; Jahnke, C.; Jakubowska, M. J.; Janik, M. A.; Jayarathna, P. H. S. Y.; Jena, C.; Jena, S.; Jercic, M.; Jimenez Bustamante, R. T.; Jones, P. G.; Jusko, A.; Kalinak, P.; Kalweit, A.; Kang, J. H.; Kaplin, V.; Kar, S.; Karasu Uysal, A.; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karayan, L.; Karpechev, E.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Keijdener, D. L. D.; Keil, M.; Ketzer, B.; Mohisin Khan, M.; Khan, P.; Khan, S. A.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Khatun, A.; Khuntia, A.; Kielbowicz, M. M.; Kileng, B.; Kim, D.; Kim, D. W.; Kim, D. J.; Kim, H.; Kim, J. S.; Kim, J.; Kim, M.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, T.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Kiss, G.; Klay, J. L.; Klein, C.; Klein, J.; Klein-Bösing, C.; Klewin, S.; Kluge, A.; Knichel, M. L.; Knospe, A. G.; Kobdaj, C.; Kofarago, M.; Kollegger, T.; Kolojvari, A.; Kondratiev, V.; Kondratyeva, N.; Kondratyuk, E.; Konevskikh, A.; Kopcik, M.; Kour, M.; Kouzinopoulos, C.; Kovalenko, O.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Koyithatta Meethaleveedu, G.; Králik, I.; Kravčáková, A.; Krivda, M.; Krizek, F.; Kryshen, E.; Krzewicki, M.; Kubera, A. M.; Kučera, V.; Kuhn, C.; Kuijer, P. G.; Kumar, A.; Kumar, J.; Kumar, L.; Kumar, S.; Kundu, S.; Kurashvili, P.; Kurepin, A.; Kurepin, A. B.; Kuryakin, A.; Kushpil, S.; Kweon, M. J.; Kwon, Y.; La Pointe, S. L.; La Rocca, P.; Lagana Fernandes, C.; Lakomov, I.; Langoy, R.; Lapidus, K.; Lara, C.; Lardeux, A.; Lattuca, A.; Laudi, E.; Lavicka, R.; Lazaridis, L.; Lea, R.; Leardini, L.; Lee, S.; Lehas, F.; Lehner, S.; Lehrbach, J.; Lemmon, R. C.; Lenti, V.; Leogrande, E.; León Monzón, I.; Lévai, P.; Li, S.; Li, X.; Lien, J.; Lietava, R.; Lindal, S.; Lindenstruth, V.; Lippmann, C.; Lisa, M. A.; Litichevskyi, V.; Ljunggren, H. M.; Llope, W. J.; Lodato, D. F.; Loenne, P. I.; Loginov, V.; Loizides, C.; Loncar, P.; Lopez, X.; López Torres, E.; Lowe, A.; Luettig, P.; Lunardon, M.; Luparello, G.; Lupi, M.; Lutz, T. H.; Maevskaya, A.; Mager, M.; Mahajan, S.; Mahmood, S. M.; Maire, A.; Majka, R. D.; Malaev, M.; Maldonado Cervantes, I.; Malinina, L.; Mal’Kevich, D.; Malzacher, P.; Mamonov, A.; Manko, V.; Manso, F.; Manzari, V.; Mao, Y.; Marchisone, M.; Mareš, J.; Margagliotti, G. V.; Margotti, A.; Margutti, J.; Marín, A.; Markert, C.; Marquard, M.; Martin, N. A.; Martinengo, P.; Martinez, J. A. L.; Martínez, M. I.; Martínez García, G.; Martinez Pedreira, M.; Mas, A.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Mastroserio, A.; Mathis, A. M.; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazer, J.; Mazzilli, M.; Mazzoni, M. A.; Meddi, F.; Melikyan, Y.; Menchaca-Rocha, A.; Meninno, E.; Mercado Pérez, J.; Meres, M.; Mhlanga, S.; Miake, Y.; Mieskolainen, M. M.; Mihaylov, D. L.; Mikhaylov, K.; Milano, L.; Milosevic, J.; Mischke, A.; Mishra, A. N.; Miśkowiec, D.; Mitra, J.; Mitu, C. M.; Mohammadi, N.; Mohanty, B.; Montes, E.; Moreira De Godoy, D. A.; Moreno, L. A. P.; Moretto, S.; Morreale, A.; Morsch, A.; Muccifora, V.; Mudnic, E.; Mühlheim, D.; Muhuri, S.; Mukherjee, M.; Mulligan, J. D.; Munhoz, M. G.; Münning, K.; Munzer, R. H.; Murakami, H.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Myers, C. J.; Naik, B.; Nair, R.; Nandi, B. K.; Nania, R.; Nappi, E.; Naru, M. U.; Natal da Luz, H.; Nattrass, C.; Navarro, S. R.; Nayak, K.; Nayak, R.; Nayak, T. K.; Nazarenko, S.; Nedosekin, A.; Negrao De Oliveira, R. A.; Nellen, L.; Nesbo, S. V.; Ng, F.; Nicassio, M.; Niculescu, M.; Niedziela, J.; Nielsen, B. S.; Nikolaev, S.; Nikulin, S.; Nikulin, V.; Noferini, F.; Nomokonov, P.; Nooren, G.; Noris, J. C. C.; Norman, J.; Nyanin, A.; Nystrand, J.; Oeschler, H.; Oh, S.; Ohlson, A.; Okubo, T.; Olah, L.; Oleniacz, J.; Oliveira Da Silva, A. C.; Oliver, M. H.; Onderwaater, J.; Oppedisano, C.; Orava, R.; Oravec, M.; Ortiz Velasquez, A.; Oskarsson, A.; Otwinowski, J.; Oyama, K.; Pachmayer, Y.; Pacik, V.; Pagano, D.; Pagano, P.; Paić, G.; Palni, P.; Pan, J.; Pandey, A. K.; Panebianco, S.; Papikyan, V.; Pappalardo, G. S.; Pareek, P.; Park, J.; Park, W. J.; Parmar, S.; Passfeld, A.; Pathak, S. P.; Paticchio, V.; Patra, R. N.; Paul, B.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Peng, X.; Pereira, L. G.; Pereira Da Costa, H.; Peresunko, D.; Perez Lezama, E.; Peskov, V.; Pestov, Y.; Petráček, V.; Petrov, V.; Petrovici, M.; Petta, C.; Pezzi, R. P.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, P.; Pimentel, L. O. D. L.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Piyarathna, D. B.; Płoskoń, M.; Planinic, M.; Pluta, J.; Pochybova, S.; Podesta-Lerma, P. L. M.; Poghosyan, M. G.; Polichtchouk, B.; Poljak, N.; Poonsawat, W.; Pop, A.; Poppenborg, H.; Porteboeuf-Houssais, S.; Porter, J.; Pospisil, J.; Pozdniakov, V.; Prasad, S. K.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C. A.; Pshenichnov, I.; Puccio, M.; Puddu, G.; Pujahari, P.; Punin, V.; Putschke, J.; Qvigstad, H.; Rachevski, A.; Raha, S.; Rajput, S.; Rak, J.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Rami, F.; Rana, D. B.; Raniwala, R.; Raniwala, S.; Räsänen, S. S.; Rascanu, B. T.; Rathee, D.; Ratza, V.; Ravasenga, I.; Read, K. F.; Redlich, K.; Rehman, A.; Reichelt, P.; Reidt, F.; Ren, X.; Renfordt, R.; Reolon, A. R.; Reshetin, A.; Reygers, K.; Riabov, V.; Ricci, R. A.; Richert, T.; Richter, M.; Riedler, P.; Riegler, W.; Riggi, F.; Ristea, C.; Rodríguez Cahuantzi, M.; Røed, K.; Rogochaya, E.; Rohr, D.; Röhrich, D.; Rokita, P. S.; Ronchetti, F.; Ronflette, L.; Rosnet, P.; Rossi, A.; Rotondi, A.; Roukoutakis, F.; Roy, A.; Roy, C.; Roy, P.; Rubio Montero, A. J.; Rueda, O. V.; Rui, R.; Russo, R.; Rustamov, A.; Ryabinkin, E.; Ryabov, Y.; Rybicki, A.; Saarinen, S.; Sadhu, S.; Sadovsky, S.; Šafařík, K.; Saha, S. K.; Sahlmuller, B.; Sahoo, B.; Sahoo, P.; Sahoo, R.; Sahoo, S.; Sahu, P. K.; Saini, J.; Sakai, S.; Saleh, M. A.; Salzwedel, J.; Sambyal, S.; Samsonov, V.; Sandoval, A.; Sarkar, D.; Sarkar, N.; Sarma, P.; Sas, M. H. P.; Scapparone, E.; Scarlassara, F.; Scharenberg, R. P.; Scheid, H. S.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schmidt, C.; Schmidt, H. R.; Schmidt, M. O.; Schmidt, M.; Schuchmann, S.; Schukraft, J.; Schutz, Y.; Schwarz, K.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Scott, R.; Šefčík, M.; Seger, J. E.; Sekiguchi, Y.; Sekihata, D.; Selyuzhenkov, I.; Senosi, K.; Senyukov, S.; Serradilla, E.; Sett, P.; Sevcenco, A.; Shabanov, A.; Shabetai, A.; Shadura, O.; Shahoyan, R.; Shangaraev, A.; Sharma, A.; Sharma, A.; Sharma, M.; Sharma, M.; Sharma, N.; Sheikh, A. I.; Shigaki, K.; Shou, Q.; Shtejer, K.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Sielewicz, K. M.; Siemiarczuk, T.; Silvermyr, D.; Silvestre, C.; Simatovic, G.; Simonetti, G.; Singaraju, R.; Singh, R.; Singhal, V.; Sinha, T.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T. B.; Slupecki, M.; Smirnov, N.; Snellings, R. J. M.; Snellman, T. W.; Song, J.; Song, M.; Soramel, F.; Sorensen, S.; Sozzi, F.; Spiriti, E.; Sputowska, I.; Srivastava, B. K.; Stachel, J.; Stan, I.; Stankus, P.; Stenlund, E.; Stiller, J. H.; Stocco, D.; Strmen, P.; Suaide, A. A. P.; Sugitate, T.; Suire, C.; Suleymanov, M.; Suljic, M.; Sultanov, R.; Šumbera, M.; Sumowidagdo, S.; Suzuki, K.; Swain, S.; Szabo, A.; Szarka, I.; Szczepankiewicz, A.; Szymanski, M.; Tabassam, U.; Takahashi, J.; Tambave, G. J.; Tanaka, N.; Tarhini, M.; Tariq, M.; Tarzila, M. G.; Tauro, A.; Tejeda Muñoz, G.; Telesca, A.; Terasaki, K.; Terrevoli, C.; Teyssier, B.; Thakur, D.; Thakur, S.; Thomas, D.; Tieulent, R.; Tikhonov, A.; Timmins, A. R.; Toia, A.; Tripathy, S.; Trogolo, S.; Trombetta, G.; Trubnikov, V.; Trzaska, W. H.; Trzeciak, B. A.; Tsuji, T.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T. S.; Ullaland, K.; Umaka, E. N.; Uras, A.; Usai, G. L.; Utrobicic, A.; Vala, M.; Van Der Maarel, J.; Van Hoorne, J. W.; van Leeuwen, M.; Vanat, T.; Vande Vyvre, P.; Varga, D.; Vargas, A.; Vargyas, M.; Varma, R.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Vauthier, A.; Vázquez Doce, O.; Vechernin, V.; Veen, A. M.; Velure, A.; Vercellin, E.; Vergara Limón, S.; Vernet, R.; Vértesi, R.; Vickovic, L.; Vigolo, S.; Viinikainen, J.; Vilakazi, Z.; Villalobos Baillie, O.; Villatoro Tello, A.; Vinogradov, A.; Vinogradov, L.; Virgili, T.; Vislavicius, V.; Vodopyanov, A.; Völkl, M. A.; Voloshin, K.; Voloshin, S. A.; Volpe, G.; von Haller, B.; Vorobyev, I.; Voscek, D.; Vranic, D.; Vrláková, J.; Wagner, B.; Wagner, J.; Wang, H.; Wang, M.; Watanabe, D.; Watanabe, Y.; Weber, M.; Weber, S. G.; Weiser, D. F.; Wessels, J. P.; Westerhoff, U.; Whitehead, A. M.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilk, G.; Wilkinson, J.; Willems, G. A.; Williams, M. C. S.; Windelband, B.; Witt, W. E.; Yalcin, S.; Yang, P.; Yano, S.; Yin, Z.; Yokoyama, H.; Yoo, I. -K.; Yoon, J. H.; Yurchenko, V.; Zaccolo, V.; Zaman, A.; Zampolli, C.; Zanoli, H. J. C.; Zardoshti, N.; Zarochentsev, A.; Závada, P.; Zaviyalov, N.; Zbroszczyk, H.; Zhalov, M.; Zhang, H.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zhang, C.; Zhang, Z.; Zhao, C.; Zhigareva, N.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhou, Z.; Zhu, H.; Zhu, J.; Zhu, X.; Zichichi, A.; Zimmermann, A.; Zimmermann, M. B.; Zimmermann, S.; Zinovjev, G.; Zmeskal, J.

We present results on transverse momentum (p_T) and rapidity (y) differential production cross sections, mean transverse momentum and mean transverse momentum square of inclusive J/ψ and ψ(2S) at forward rapidity (2.5 < y < 4) as well as ψ(2S)-to-J/ψ cross section ratios. These quantities are measured in pp collisions at center of mass energies √s = 5.02 and 13 TeV with the ALICE detector. Both charmonium states are reconstructed in the dimuon decay channel, using the muon spectrometer. A comprehensive comparison to inclusive charmonium cross sections measured at √s = 2.76, 7 and 8 TeV is performed. A comparison to non-relativistic quantum chromodynamics and fixed-order next-to-leading logarithm calculations, which describe prompt and non-prompt charmonium production respectively, is also presented. A good description of the data is obtained over the full p_T range, provided that both contributions are summed. In particular, it is found that for p_T > 15 GeV/c the non-prompt contribution reaches up to 50% of the total charmonium yield.

• Research Organization: Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP) (SC-26)
• Contributing Organization: ALCE Collaboration
• Grant/Contract Number: AC02-05CH11231
• OSTI ID: 1379878
• Journal Information: European Physical Journal. C, Particles and Fields, Journal Name: European Physical Journal. C, Particles and Fields Journal Issue: 6 Vol. 77; ISSN 1434-6044
• Publisher: SpringerCopyright Statement
• Country of Publication: United States
• Language: English