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Evidence for light-by-light scattering in ultraperipheral PbPb collisions at root S-NN=5.02 TeV

CMS Collaboration; d’Enterria, David; Sirunyan, A. M.; Tumasyan, A.; Adam, W.; Ambrogi, F.; Asilar, E.; Bergauer, T.; Brandstetter, J.; Dragicevic, M.; Eroe, J.; Del Valle, A. Escalante; Flechl, M.; Fruehwirth, R.; Ghete, V. M.; Hrubec, J.; Jeitler, M.; Krammer, N.; Kraetschmer, I.; Liko, D.; Madlener, T.; ... mehr

Abstract:
Evidence for light-by-light (LbL) scattering, γγ → γγ, in ultraperipheral PbPb collisions at a nucleon-nucleon centerof- mass energy of 5.02 TeV is reported. LbL scattering processes are selected in events with just two photons produced, with transverse energy Eγ T > 2 GeV, pseudorapidity |ηγ| < 2.4; and diphoton invariant mass mγγ > 5 GeV, transverse momentum pγγ T < 1 GeV, and acoplanarity (1 − Δφγγ/π) < 0.01. After all selection criteria, 14 events are observed, compared to 11.1 ± 1.1 (theo) and 3.8 ± 1.3 (stat) events expected for signal and background processes respectively. The significance of the signal excess over the background-only hypothesis is 4.1σ. The measured fiducial LbL scattering cross section, σfid(γγ → γγ) = 122 ± 46 (stat) ±29 (syst) ±4 (theo) nb is consistent with the standard model prediction.

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Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000104266
Veröffentlicht am 16.12.2019
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2018.10.018
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Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)
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Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2019
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0375-9474, 1873-1554
KITopen-ID: 1000104266
HGF-Programm 51.03.03 (POF III, LK 01)
Kosmische Strahlung Auger
Erschienen in Nuclear physics <Amsterdam> / A
Band 982
Seiten 791-794
Schlagwörter Light-by-light scattering, Heavy ions, Ultraperipheral collisions, CMS, LHC
Nachgewiesen in Scopus
Web of Science
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