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Probing Small Bjorken- x Nuclear Gluonic Structure via Coherent J / ψ Photoproduction in Ultraperipheral Pb-Pb Collisions at $\sqrt{{^s}NN}$ = 5.02 TeV

CMS Collaboration; Tumasyan, A.; Adam, W.; Andrejkovic, J. W.; Bergauer, T.; Chatterjee, S.; Damanakis, K.; Dragicevic, M.; Escalante Del Valle, A.; Hussain, P. S.; Jeitler, M.; Krammer, N.; Lechner, L.; Liko, D.; Mikulec, I.; Schieck, J.; Schöfbeck, R.; Schwarz, D.; Sonawane, M.; ... mehr

Abstract:

Quasireal photons exchanged in relativistic heavy ion interactions are powerful probes of the gluonic structure of nuclei. The coherent J=ψ photoproduction cross section in ultraperipheral lead-lead collisions is measured as a function of photon-nucleus center-of-mass energies per nucleon (WPb γN ) over a wide range of 40 < WPb γN < 400 GeV. Results are obtained using data at the nucleon-nucleon center-of-mass energy of 5.02 TeV collected by the CMS experiment at the CERN LHC, corresponding to an integrated luminosity of 1.52 nb$^{−1}$. The cross section is observed to rise rapidly at low WPb γN, and plateau above WPb γN ≈ 40 GeV, up to 400 GeV, entering a new regime of small Bjorken-x (≈6 × 10$^{−5}$) gluons being probed in a heavy nucleus. The observed energy dependence is not predicted by current quantum chromodynamic models.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000169886
Veröffentlicht am 11.04.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.262301
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Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Astroteilchenphysik (IAP)
Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)
Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE)
Scientific Computing Center (SCC)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 12.2023
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0031-9007, 1079-7114
KITopen-ID: 1000169886
Erschienen in Physical Review Letters
Verlag American Physical Society (APS)
Band 131
Heft 26
Seiten Art.-Nr.: 262301
Vorab online veröffentlicht am 28.12.2023
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