Exploring the NΛ–NΣ coupled system with high precision correlation techniques at the LHC

Journal Article · 04 July 2022 · Physics Letters. B

DOI: https://doi.org/10.1016/j.physletb.2022.137272 · OSTI ID:1890302

Acharya, S. ^[1]; Adamová, D.; Adler, A.; Adolfsson, J.; Aglieri Rinella, G.; Agnello, M.; Agrawal, N.; Ahammed, Z.; Ahmad, S.; Ahn, S. U.; Ahuja, I.; Akbar, Z.; Akindinov, A.; Al-Turany, M.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alfanda, H. M.; Alfaro Molina, R.; Ali, B.; Ali, Y. ; Alici, A.; Alizadehvandchali, N.; Alkin, A.; Alme, J.; Alt, T.; Altenkamper, L.; Altsybeev, I.; Anaam, M. N.; Andrei, C.; Andreou, D.; Andronic, A.; Angeletti, M.; Anguelov, V.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Anuj, C.; Apadula, N.; Aphecetche, L.; Appelshäuser, H.; Arcelli, S.; Arnaldi, R.; Arsene, I. C.; Arslandok, M.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Aziz, S.; Azmi, M. D.; Badalà, A.; Baek, Y. W.; Bai, X.; Bailhache, R.; Bailung, Y.; Bala, R.; Balbino, A.; Baldisseri, A.; Ball, M.; Banerjee, D.; Barbera, R.; Barioglio, L.; Barlou, M.; Barnaföldi, G. G.; Barnby, L. S.; Barret, V.; Bartels, C.; Barth, K.; Bartsch, E.; Baruffaldi, F.; Bastid, N.; Basu, S.; Batigne, G.; Batyunya, B.; Bauri, D.; Bazo Alba, J. L.; Bearden, I. G.; Beattie, C.; Belikov, I.; Bell Hechavarria, A. D.C.; Bellini, F.; Bellwied, R.; Belokurova, S.; Belyaev, V.; Bencedi, G.; Beole, S.; Bercuci, A.; Berdnikov, Y.; Berdnikova, A.; Berenyi, D.; Bergmann, L.; Besoiu, M. G.; Betev, L.; Bhaduri, P. P.; Bhasin, A.; Bhat, I. R.; Bhat, M. A.; Bhattacharjee, B.; Bhattacharya, P.; Bianchi, L.; Bianchi, N.; Bielčík, J.; Bielčíková, J.; Biernat, J.; Bilandzic, A.; Biro, G.; Biswas, S.; Blair, J. T.; Blau, D.; Blidaru, M. B.; Blume, C.; Boca, G.; Bock, F.; Bogdanov, A.; Boi, S.; Bok, J.; Boldizsár, L.; Bolozdynya, A.; Bombara, M.; Bond, P. M.; Bonomi, G.; Borel, H.; Borissov, A.; Bossi, H.; Botta, E.; Bratrud, L.; Braun-Munzinger, P.; Bregant, M.; Broz, M.; Bruno, G. E.; Buckland, M. D.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Bugnon, O.; Buhler, P.; Buthelezi, Z.; Butt, J. B.; Bysiak, S. A.; Caffarri, D.; Cai, M.; Caines, H.; Caliva, A.; Calvo Villar, E.; Camacho, J. M.M.; Camacho, R. S.; Camerini, P.; Canedo, F. D.M.; Capon, A. A.; Carnesecchi, F.; Caron, R.; Castillo Castellanos, J.; Casula, E. A.R.; Catalano, F.; Ceballos Sanchez, C.; Chakraborty, P.; Chandra, S.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Chauvin, A.; Chavez, T. G.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Chibante Barroso, V.; Chinellato, D. D.; Cho, S.; Chochula, P.; Christakoglou, P.; Christensen, C. H.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Cicalo, C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Ciupek, M. R.; Clai, G.; Cleymans, J.; Colamaria, F.; Colburn, J. S.; Colella, D.; Collu, A.; Colocci, M.; Concas, M.; Conesa Balbastre, G.; Conesa del Valle, Z.; Contin, G.; Contreras, J. G.; Cormier, T. M.; Cortese, P.; Cosentino, M. R.; Costa, F.; Costanza, S.; Crochet, P.; Cuautle, E.; Cui, P.; Cunqueiro, L.; Dainese, A.; Damas, F. P.A.; Danisch, M. C.; 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. F.; Deja, K. R.; Dello Stritto, L.; Delsanto, S.; Deng, W.; Dhankher, P.; Di Bari, D.; Di Mauro, A.; Diaz, R. A.; Dietel, T.; Ding, Y.; Divià, R.; Dixit, D. U.; Djuvsland, Ø.; Dmitrieva, U.; Do, J.; Dobrin, A.; Dönigus, B.; Dordic, O.; Dubey, A. K.; Dubla, A.; Dudi, S.; Dukhishyam, M.; Dupieux, P.; Eder, T. M.; Ehlers, R. J.; Eikeland, V. N.; Elia, D.; Erazmus, B.; Ercolessi, F.; Erhardt, F.; Erokhin, A.; Ersdal, M. R.; 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.; Fernández Téllez, A.; Ferrero, A.; Ferretti, A.; Feuillard, V. J.G.; Figiel, J.; Filchagin, S.; Finogeev, D.; Fionda, F. M.; Fiorenza, G.; Flor, F.; Flores, A. N.; Foertsch, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Fragiacomo, E.; Frajna, E.; Fuchs, U.; Funicello, N.; Furget, C.; Furs, A.; Gaardhøje, J. J.; Gagliardi, M.; Gago, A. M.; Gal, A.; Galvan, C. D.; Ganoti, P.; Garabatos, C.; Garcia, J. R.A.; Garcia-Solis, E.; Garg, K.; Gargiulo, C.; Garibli, A.; Garner, K.; Gasik, P.; Gauger, E. F.; Gautam, A.; Gay Ducati, M. B.; Germain, M.; Ghosh, J.; Ghosh, P.; Ghosh, S. K.; Giacalone, M.; Gianotti, P.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Glaenzer, A. M.C.; Glässel, P.; Gonzalez, V.; González-Trueba, L. H.; Gorbunov, S.; Görlich, L.; Gotovac, S.; Grabski, V.; Graczykowski, L. K.; Greiner, L.; Grelli, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V.; Grigoryan, A.; Grigoryan, S.; Groettvik, O. S.; Grosa, F.; Grosse-Oetringhaus, J. F.; Grosso, R.; Guardiano, G. G.; Guernane, R.; Guilbaud, M.; Guittiere, M.; Gulbrandsen, K.; Gunji, T.; Gupta, A.; Gupta, R.; Guzman, I. B.; Guzman, S. P.; Gyulai, L.; Habib, M. K.; Hadjidakis, C.; Haidenbauer, J.; Hamagaki, H.; Hamar, G.; Hamid, M.; Hannigan, R.; Haque, M. R.; Harlenderova, A.; Harris, J. W.; Harton, A.; Hasenbichler, J. A.; Hassan, H.; Hatzifotiadou, D.; Hauer, P.; Havener, L. B.; Hayashi, S.; Heckel, S. T.; Hellbär, E.; Helstrup, H.; Herman, T.; Hernandez, E. G.; Herrera Corral, G.; Herrmann, F.; Hetland, K. F.; Hillemanns, H.; Hills, C.; Hippolyte, B.; Hohlweger, B.; Honermann, J.; Hong, G. H.; Horak, D.; Hornung, S.; Hosokawa, R.; Hristov, P.; Huang, C.; Hughes, C.; Huhn, P.; Humanic, T. J.; Hushnud, H.; Husova, L. A.; Hussain, N.; Hutter, D.; Iddon, J. P.; Ilkaev, R.; Ilyas, H.; Inaba, M.; Innocenti, G. M.; Ippolitov, M.; Isakov, A.; Islam, M. S.; Ivanov, M.; Ivanov, V.; Izucheev, V.; Jacak, B.; Jacazio, N.; Jacobs, P. M.; Jadlovska, S.; Jadlovsky, J.; Jaelani, S.; Jahnke, C.; Jakubowska, M. J.; Janik, M. A.; Janson, T.; Jercic, M.; Jevons, O.; Jonas, F.; Jones, P. G.; Jowett, J. M.; Jung, J.; Jung, M.; Junique, A.; Jusko, A.; Kaewjai, J.; Kalinak, P.; Kalweit, A.; Kaplin, V.; Kar, S.; Karasu Uysal, A.; Karatovic, D.; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karczmarczyk, P.; Karpechev, E.; Kazantsev, A.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Keijdener, D. L.D.; Keil, M.; Ketzer, B.; Khabanova, Z.; Khan, A. M.; Khan, S.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Khatun, A.; Khuntia, A.; Kileng, B.; Kim, B.; Kim, D.; Kim, D. J.; Kim, E. J.; Kim, J.; Kim, J. S.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, T.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Klay, J. L.; Klein, J.; Klein, S.; Klein-Bösing, C.; Kleiner, M.; Klemenz, T.; Kluge, A.; Knospe, A. G.; Kobdaj, C.; Köhler, M. K.; Kollegger, T.; Kondratyev, A.; Kondratyeva, N.; Kondratyuk, E.; Konig, J.; Konigstorfer, S. A.; Konopka, P. J.; Kornakov, G.; Koryciak, S. D.; Koska, L.; Kotliarov, A.; Kovalenko, O.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Králik, I.; Kravčáková, A.; Kreis, L.; Krivda, M.; Krizek, F.; Krizkova Gajdosova, K.; Kroesen, M.; Krüger, M.; Kryshen, E.; Krzewicki, M.; Kučera, V.; Kuhn, C.; Kuijer, P. G.; Kumaoka, T.; Kumar, D.; Kumar, L.; Kumar, N.; Kundu, S.; Kurashvili, P.; Kurepin, A.; Kurepin, A. B.; Kuryakin, A.; Kushpil, S.; Kvapil, J.; Kweon, M. J.; Kwon, J. Y.; Kwon, Y.; La Pointe, S. L.; La Rocca, P.; Lai, Y. S.; Lakrathok, A.; Lamanna, M.; Langoy, R.; Lapidus, K.; Larionov, P.; Laudi, E.; Lautner, L.; Lavicka, R.; Lazareva, T.; Lea, R.; Lee, J.; Lehrbach, J.; Lemmon, R. C.; León Monzón, I.; Lesser, E. D.; Lettrich, M.; Lévai, P.; Li, X.; Li, X. L.; Lien, J.; Lietava, R.; Lim, B.; Lim, S. H.; Lindenstruth, V.; Lindner, A.; Lippmann, C.; Liu, A.; Liu, J.; Lofnes, I. M.; Loginov, V.; Loizides, C.; Loncar, P.; Lopez, J. A.; Lopez, X.; López Torres, E.; Luhder, J. R.; Lunardon, M.; Luparello, G.; Ma, Y. G.; Maevskaya, A.; Mager, M.; Mahmoud, T.; Maire, A.; Malaev, M.; Malik, Q. W.; Malinina, L.; Mal'Kevich, D.; Mallick, N.; Malzacher, P.; Mandaglio, G.; Manko, V.; Manso, F.; Manzari, V.; Mao, Y.; Mareš, J.; Margagliotti, G. V.; Margotti, A.; Marín, A.; Markert, C.; Marquard, M.; Martin, N. A.; Martinengo, P.; Martinez, J. L.; Martínez, M. I.; Martínez García, G.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Massacrier, L.; Mastroserio, A.; Mathis, A. M.; Matonoha, O.; Matuoka, P. F.T.; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazuecos, A. L.; Mazzaschi, F.; Mazzilli, M.; Mazzoni, M. A.; Mdhluli, J. E.; Mechler, A. F.; Meddi, F.; Melikyan, Y.; Menchaca-Rocha, A.; Meninno, E.; Menon, A. S.; Meres, M.; Mhlanga, S.; Miake, Y.; Micheletti, L.; Migliorin, L. C.; Mihaylov, D. L.; Mikhaylov, K.; Mishra, A. N.; Miśkowiec, D.; Modak, A.; Mohanty, A. P.; Mohanty, B.; Mohisin Khan, M.; Moravcova, Z.; Mordasini, C.; Moreira De Godoy, D. A.; Moreno, L. A.P.; Morozov, I.; Morsch, A.; Mrnjavac, T.; Muccifora, V.; Mudnic, E.; Mühlheim, D.; Muhuri, S.; Mulligan, J. D.; Mulliri, A.; Munhoz, M. G.; Munzer, R. H.; Murakami, H.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Myers, C. J.; Myrcha, J. W.; Naik, B.; Nair, R.; Nandi, B. K.; Nania, R.; Nappi, E.; Naru, M. U.; Nassirpour, A. F.; Nath, A.; Nattrass, C.; Neagu, A.; Nellen, L.; Nesbo, S. V.; Neskovic, G.; Nesterov, D.; Nielsen, B. S.; 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. A.; Oleniacz, J.; Oliveira Da Silva, A. C.; Oliver, M. H.; Onnerstad, A.; Oppedisano, C.; Ortiz Velasquez, A.; Osako, T.; Oskarsson, A.; Otwinowski, J.; Oyama, K.; Pachmayer, Y.; Padhan, S.; Pagano, D.; Paić, G.; Palasciano, A.; Pan, J.; Panebianco, S.; Pareek, P.; Park, J.; Parkkila, J. E.; Pathak, S. P.; Patra, R. N.; Paul, B.; Pazzini, J.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Peng, X.; Pereira, L. G.; Pereira Da Costa, H.; Peresunko, D.; Perez, G. M.; Perrin, S.; Pestov, Y.; Petráček, V.; Petrovici, M.; Pezzi, R. P.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, P.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Pinto, C.; Pisano, S.; Płoskoń, M.; Planinic, M.; Pliquett, F.; Poghosyan, M. G.; Polichtchouk, B.; Politano, S.; Poljak, N.; Pop, A.; Porteboeuf-Houssais, S.; Porter, J.; Pozdniakov, V.; Prasad, S. K.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C. A.; Pshenichnov, I.; Puccio, M.; Qiu, S.; Quaglia, L.; Quishpe, R. E.; Ragoni, S.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Rami, F.; Ramirez, S. A.R.; Ramos, A. G.T.; Raniwala, R.; Raniwala, S.; Räsänen, S. S.; Rath, R.; Ravasenga, I.; Read, K. F.; Redelbach, A. R.; Redlich, K.; Rehman, A.; Reichelt, P.; Reidt, F.; Reme-ness, H. A.; Renfordt, R.; Rescakova, Z.; Reygers, K.; Riabov, A.; Riabov, V.; Richert, T.; Richter, M.; Riegler, W.; Riggi, F.; Ristea, C.; Rode, S. P.; Rodríguez Cahuantzi, M.; Røed, K.; Rogalev, R.; Rogochaya, E.; Rogoschinski, T. S.; Rohr, D.; Röhrich, D.; Rojas, P. F.; Rokita, P. S.; Ronchetti, F.; Rosano, A.; Rosas, E. D.; Rossi, A.; Rotondi, A.; Roy, A.; Roy, P.; Roy, S.; Rubini, N.; Rueda, O. V.; Rui, R.; Rumyantsev, B.; Rustamov, A.; Ryabinkin, E.; Ryabov, Y.; Rybicki, A.; Rytkonen, H.; Rzesa, W.; Saarimaki, O. A.M.; Sadek, R.; Sadovsky, S.; Saetre, J.; Šafařík, K.; Saha, S. K.; Saha, S.; Sahoo, B.; Sahoo, P.; Sahoo, R.; Sahoo, S.; Sahu, D.; Sahu, P. K.; Saini, J.; Sakai, S.; Sambyal, S.; Samsonov, V.; Sarkar, D.; Sarkar, N.; Sarma, P.; Sarti, V. M.; Sas, M. H.P.; Schambach, J.; Scheid, H. S.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schmah, A.; Schmidt, C.; Schmidt, H. R.; Schmidt, M. O.; Schmidt, M.; Schmidt, N. V.; Schmier, A. R.; Schotter, R.; Schukraft, J.; Schutz, Y.; Schwarz, K.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Seger, J. E.; Sekiguchi, Y.; Sekihata, D.; Selyuzhenkov, I.; Senyukov, S.; Seo, J. J.; Serebryakov, D.; Šerkšnytė, L.; Sevcenco, A.; Shaba, T. J.; Shabanov, A.; Shabetai, A.; Shahoyan, R.; Shaikh, W.; Shangaraev, A.; Sharma, A.; Sharma, H.; Sharma, M.; Sharma, N.; Sharma, S.; Sheibani, O.; Shigaki, K.; Shimomura, M.; Shirinkin, S.; Shou, Q.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Siemiarczuk, T.; Silva, T. F.; Silvermyr, D.; Simonetti, G.; Singh, B.; Singh, R.; Singh, R.; Singh, R.; Singh, V. K.; Singhal, V.; Sinha, T.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T. B.; Skorodumovs, G.; Slupecki, M.; Smirnov, N.; Snellings, R. J.M.; Soncco, C.; Song, J.; Songmoolnak, A.; Soramel, F.; Sorensen, S.; Sputowska, I.; Stachel, J.; Stan, I.; Steffanic, P. J.; Stiefelmaier, S. F.; Stocco, D.; Storetvedt, M. M.; Stylianidis, C. P.; Suaide, A. A.P.; Sugitate, T.; Suire, C.; Suljic, M.; Sultanov, R.; Šumbera, M.; Sumberia, V.; Sumowidagdo, S.; Swain, S.; Szabo, A.; Szarka, I.; Tabassam, U.; Taghavi, S. F.; Taillepied, G.; Takahashi, J.; Tambave, G. J.; Tang, S.; Tang, Z.; Tarhini, M.; Tarzila, M. G.; Tauro, A.; Tejeda Muñoz, G.; Telesca, A.; Terlizzi, L.; Terrevoli, C.; Tersimonov, G.; Thakur, S.; Thomas, D.; Tieulent, R.; Tikhonov, A.; Timmins, A. R.; Tkacik, M.; Toia, A.; Topilskaya, N.; Toppi, M.; Torales-Acosta, F.; Torres, S. R.; Trifiró, A.; Tripathy, S.; Tripathy, T.; Trogolo, S.; Trombetta, G.; Trubnikov, V.; Trzaska, W. H.; Trzcinski, T. P.; Trzeciak, B. A.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T. S.; Ullaland, K.; Uras, A.; Urioni, M.; Usai, G. L.; Vala, M.; Valle, N.; Vallero, S.; van der Kolk, N.; van Doremalen, L. V.R.; van Leeuwen, M.; Vande Vyvre, P.; Varga, D.; Varga, Z.; Varga-Kofarago, M.; Vargas, A.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Vázquez Doce, O.; Vechernin, V.; Vercellin, E.; Vergara Limón, S.; Vermunt, L.; Vértesi, R.; Verweij, M.; Vickovic, L.; Vilakazi, Z.; Villalobos Baillie, O.; Vino, G.; Vinogradov, A.; Virgili, T.; Vislavicius, V.; Vodopyanov, A.; Volkel, B.; Völkl, M. A.; Voloshin, K.; Voloshin, S. A.; Volpe, G.; von Haller, B.; Vorobyev, I.; Voscek, D.; Vrláková, J.; Wagner, B.; Wang, C.; Wang, D.; Weber, M.; Wegrzynek, A.; Wenzel, S. C.; Wessels, J. P.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilk, G.; Wilkinson, J.; Willems, G. A.; Willsher, E.; Windelband, B.; Winn, M.; Witt, W. E.; Wright, J. R.; Wu, W.; Wu, Y.; Xu, R.; Yalcin, S.; Yamaguchi, Y.; Yamakawa, K.; Yang, S.; Yano, S.; Yin, Z.; Yokoyama, H.; Yoo, I. -K.; Yoon, J. H.; Yuan, S.; Yuncu, A.; Zaccolo, V.; Zaman, A.; Zampolli, C.; Zanoli, H. J.C.; Zardoshti, N.; Zarochentsev, A.; Závada, P.; Zaviyalov, N.; Zbroszczyk, H.; Zhalov, M.; Zhang, S.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zherebchevskii, V.; Zhi, Y.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhu, J.; Zichichi, A.; Zinovjev, G.; Zurlo, N.

---

1. Homi Bhabha National Institute (India); ALICE Collaboration et al.

The interaction of Λ and Σ hyperons (Y) with nucleons (N) is strongly influenced by the coupled-channel dynamics. Due to the small mass difference of the NΛ and NΣ systems, the sizable coupling strength of the NΣ↔NΛ processes constitutes a crucial element in the determination of the NΛ interaction. In this letter we present the most precise measurements on the interaction of pΛ pairs, from zero relative momentum up to the opening of the NΣ channel. The correlation function in the relative momentum space for pΛ ⊕$$\bar{p}$$$$\bar{Λ}$$ pairs measured in high-multiplicity triggered pp collisions at $$\sqrt{s}$$=13 TeV at the LHC is reported. The opening of the inelastic NΣ channels is visible in the extracted correlation function as a cusp-like structure occurring at relative momentum k*=289 MeV/c. This represents the first direct experimental observation of the NΣ↔NΛ coupled channel in the pΛ system. The correlation function is compared with recent chiral effective field theory calculations, based on different strengths of the NΣ↔NΛ transition potential. A weaker coupling, as possibly supported by the present measurement, would require a more repulsive three-body NNΛ interaction for a proper description of the Λ in-medium properties, which has implications on the nuclear equation of state and for the presence of hyperons inside neutron stars.

• Research Organization: Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States); Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Oak Ridge, TN (United States); Univ. of Tennessee, Knoxville, TN (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP)
• Contributing Organization: ALICE Collaboration
• Grant/Contract Number: AC02-05CH11231; AC05-00OR22725; FG02-96ER40982
• OSTI ID: 1890302
• Journal Information: Physics Letters. B, Journal Name: Physics Letters. B Vol. 833; ISSN 0370-2693
• Publisher: ElsevierCopyright Statement
• Country of Publication: United States
• Language: English