Title: Observation of $D_s^{\pm }/D^0$ Enhancement in $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ Collisions at $\sqrt{s_{\mathrm{NN}}}=200\mathrm{GeV}$

Abstract

We report on the first measurement of charm-strange meson $$D_s^{\pm}$$ production at midrapidity in Au+Au collisions at $$\sqrt{s_{_{\rm NN}}}$$ = 200 GeV from the STAR experiment. The yield ratio between strange ($$D_{s}^{\pm}$$) and non-strange ($$D^{0}$$) open-charm mesons is presented and compared to model calculations. A significant enhancement, relative to a PYTHIA simulation of $$p$$+$$p$$ collisions, is observed in the $$D_{s}^{\pm}/D^0$$ yield ratio in Au+Au collisions over a large range of collision centralities. Model calculations incorporating abundant strange-quark production in the quark-gluon plasma (QGP) and coalescence hadronization qualitatively reproduce the data. The transverse-momentum integrated yield ratio of $$D_{s}^{\pm}/D^0$$ at midrapidity is consistent with a prediction from a statistical hadronization model with the parameters constrained by the yields of light and strange hadrons measured at the same collision energy. These results suggest that the coalescence of charm quarks with strange quarks in the QGP plays an important role in $$D_{s}^{\pm}$$ meson production in heavy-ion collisions.

Authors:

Adam, J.; Adamczyk, L.; Adams, J. R.; Adkins, J. K.; Agakishiev, G.; Aggarwal, M. M.; Ahammed, Z.; Alekseev, I.; Anderson, D. M.; Aparin, A.; Aschenauer, E. C.; Ashraf, M. U.; Atetalla, F. G.; Attri, A.; Averichev, G. S.; Bairathi, V.; Barish, K.; Behera, A.; Bellwied, R.; Bhasin, A. more »; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Bland, L. C.; Bordyuzhin, I. G.; Brandenburg, J. D.; Brandin, A. V.; Butterworth, J.; Caines, H.; Calderón de la Barca Sánchez, M.; Cebra, D.; Chakaberia, I.; Chaloupka, P.; Chan, B. K.; Chang, F-H.; Chang, Z.; Chankova-Bunzarova, N.; Chatterjee, A.; Chen, D.; Chen, J.; Chen, J. H.; Chen, X.; Chen, Z.; Cheng, J.; Cherney, M.; Chevalier, M.; Choudhury, S.; Christie, W.; Chu, X.; Crawford, H. J.; Csanád, M.; Daugherity, M.; Dedovich, T. G.; Deppner, I. M.; Derevschikov, A. A.; Didenko, L.; Dong, X.; Drachenberg, J. L.; Dunlop, J. C.; Edmonds, T.; Elsey, N.; Engelage, J.; Eppley, G.; Esumi, S.; Evdokimov, O.; Ewigleben, A.; Eyser, O.; Fatemi, R.; Fazio, S.; Federic, P.; Fedorisin, J.; Feng, C. J.; Feng, Y.; Filip, P.; Finch, E.; Fisyak, Y.; Francisco, A.; Fu, C. ;

• Search DOE PAGES for author "Fu, C."
• Search DOE PAGES for ORCID "0000-0002-2047-4778"

Fulek, L.; Gagliardi, C. A.; Galatyuk, T.; Geurts, F.; Ghimire, N.; Gibson, A.; Gopal, K.; Gou, X.; Grosnick, D.; Guryn, W.; Hamad, A. I.; Hamed, A.; Harabasz, S.; Harris, J. W.; He, S.; He, W.; He, X.; He, Y.; Heppelmann, S.; Heppelmann, S.; Herrmann, N.; Hoffman, E.; Holub, L.; Hong, Y.; Horvat, S.; Hu, Y.; Huang, H. Z.; Huang, S. L.; Huang, T.; Huang, X.; Humanic, T. J.; Huo, P.; Igo, G.; Isenhower, D.; Jacobs, W. W.; Jena, C.; Jentsch, A.; Ji, Y.; Jia, J.; Jiang, K.; Jowzaee, S.; Ju, X.; Judd, E. G.; Kabana, S.; Kabir, M. L.; Kagamaster, S.; Kalinkin, D.; Kang, K.; Kapukchyan, D.; Kauder, K.; Ke, H. W.; Keane, D.; Kechechyan, A.; Kelsey, M.; Khyzhniak, Y. V.; Kikoła, D. P.; Kim, C.; Kimelman, B.; Kincses, D.; Kinghorn, T. A.; Kisel, I.; Kiselev, A.; Kocan, M.; Kochenda, L.; Kosarzewski, L. K.; Kramarik, L.; Kravtsov, P.; Krueger, K.; Kulathunga Mudiyanselage, N.; Kumar, L.; Kumar, S.; Kunnawalkam Elayavalli, R.; Kwasizur, J. H.; Lacey, R.; Lan, S.; Landgraf, J. M.; Lauret, J.; Lebedev, A.; Lednicky, R.; Lee, J. H.; Leung, Y. H.; Li, C.; Li, C.; Li, W.; Li, W.; Li, X.; Li, Y.; Liang, Y.; Licenik, R.; Lin, T.; Lin, Y.; Lisa, M. A.; Liu, F.; Liu, H.; Liu, P.; Liu, P.; Liu, T.; Liu, X.; Liu, Y.; Liu, Z.; Ljubicic, T.; Llope, W. J.; Longacre, R. S.; Lukow, N. S.; Luo, S.; Luo, X.; Ma, G. L.; Ma, L.; Ma, R.; Ma, Y. G.; Magdy, N.; Majka, R.; Mallick, D.; Margetis, S.; Markert, C.; Matis, H. S.; Mazer, J. A.; Minaev, N. G.; Mioduszewski, S.; Mohanty, B.; Mooney, I.; Moravcova, Z.; Morozov, D. A.; Nagy, M.; Nam, J. D.; Nasim, Md.; Nayak, K.; Neff, D.; Nelson, J. M.; Nemes, D. B.; Nie, M.; Nigmatkulov, G.; Niida, T.; Nogach, L. V.; Nonaka, T.; Nunes, A. S.; Odyniec, G.; Ogawa, A.; Oh, S.; Okorokov, V. A.; Page, B. S.; Pak, R.; Pandav, A.; Panebratsev, Y.; Pawlik, B.; Pawlowska, D.; Pei, H.; Perkins, C.; Pinsky, L.; Pintér, R. L.; Pluta, J.; Pokhrel, B. R.; Porter, J.; Posik, M.; Pruthi, N. K.; Przybycien, M.; Putschke, J.; Qiu, H.; Quintero, A.; Radhakrishnan, S. K.; Ramachandran, S.; Ray, R. L.; Reed, R.; Ritter, H. G.; Rogachevskiy, O. V.; Romero, J. L.; Ruan, L.; Rusnak, J.; Sahoo, N. R.; Sako, H.; Salur, S.; Sandweiss, J.; Sato, S.; Schmidke, W. B.; Schmitz, N.; Schweid, B. R.; Seck, F.; Seger, J.; Sergeeva, M.; Seto, R.; Seyboth, P.; Shah, N.; Shahaliev, E.; Shanmuganathan, P. V.; Shao, M.; Sheikh, A. I.; Shen, W. Q.; Shi, S. S. ;

• Search DOE PAGES for author "Shi, S. S."
• Search DOE PAGES for ORCID "0000-0003-2032-0848"

Shi, Y.; Shou, Q. Y.; Sichtermann, E. P.; Sikora, R.; Simko, M.; Singh, J.; Singha, S.; Smirnov, N.; Solyst, W.; Sorensen, P.; Spinka, H. M.; Srivastava, B.; Stanislaus, T. D. S.; Stefaniak, M.; Stewart, D. J.; Strikhanov, M.; Stringfellow, B.; Suaide, A. A. P.; Sumbera, M.; Summa, B.; Sun, X. M.; Sun, X.; Sun, Y.; Sun, Y.; Surrow, B.; Svirida, D. N.; Szymanski, P.; Tang, A. H.; Tang, Z.; Taranenko, A.; Tarnowsky, T.; Thomas, J. H.; Timmins, A. R.; Tlusty, D.; Tokarev, M.; Tomkiel, C. A.; Trentalange, S.; Tribble, R. E.; Tribedy, P.; Tripathy, S. K.; Tsai, O. D.; Tu, Z.; Ullrich, T.; Underwood, D. G.; Upsal, I.; Van Buren, G.; Vanek, J.; Vasiliev, A. N.; Vassiliev, I.; Videbæk, F.; Vokal, S.; Voloshin, S. A.; Wang, F.; Wang, G.; Wang, J. S.; Wang, P.; Wang, Y.; Wang, Y.; Wang, Z.; Webb, J. C.; Weidenkaff, P. C.; Wen, L.; Westfall, G. D.; Wieman, H.; Wissink, S. W.; Witt, R.; Wu, Y.; Xiao, Z. G.; Xie, G.; Xie, W.; Xu, H.; Xu, N.; Xu, Q. H.; Xu, Y. F.; Xu, Y.; Xu, Z.; Xu, Z.; Yang, C.; Yang, Q.; Yang, S.; Yang, Y.; Yang, Z.; Ye, Z.; Ye, Z.; Yi, L.; Yip, K.; Yu, Y.; Zbroszczyk, H.; Zha, W.; Zhang, C.; Zhang, D.; Zhang, S.; Zhang, S.; Zhang, X. P.; Zhang, Y.; Zhang, Y.; Zhang, Z. J.; Zhang, Z.; Zhang, Z.; Zhao, J.; Zhong, C.; Zhou, C.; Zhu, X.; Zhu, Z.; Zurek, M.; Zyzak, M.; STAR Collaboration « less

Publication Date:

Thu Aug 26 00:00:00 EDT 2021

Research Org.:

Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)

Sponsoring Org.:

USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP); USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)

Contributing Org.:

STAR Collaboration

OSTI Identifier:

2325246

Alternate Identifier(s):

OSTI ID: 1764005; OSTI ID: 1818239

Report Number(s):

BNL-220952-2021-JAAM
Journal ID: ISSN 0031-9007; PRLTAO; 092301

Grant/Contract Number:  

SC0012704; AC02-05CH11231

Resource Type:

Published Article

Journal Name:

Physical Review Letters

Additional Journal Information:

Journal Name: Physical Review Letters Journal Volume: 127 Journal Issue: 9; Journal ID: ISSN 0031-9007

Publisher:

American Physical Society

Country of Publication:

United States

Language:

English

Subject:

73 NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS; jets & heavy flavor physics; relativistic heavy-ion collisions