Journal Article GSI-2019-00422

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Energy dependence and fluctuations of anisotropic flow in Pb-Pb collisions at $ \sqrt{s_{\mathrm{NN}}}=5.02 $ and 2.76 TeV

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2018
SISSA [Trieste]

Journal of high energy physics 2018(7), 103 () [10.1007/JHEP07(2018)103]

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Abstract: Measurements of anisotropic flow coefficients with two- and multi-particle cumulants for inclusive charged particles in Pb-Pb collisions at $ \sqrt{s_{\mathrm{NN}}}=5.02 $ and 2.76 TeV are reported in the pseudorapidity range |η| < 0.8 and transverse momentum 0.2 < p$_{T}$ < 50 GeV/c. The full data sample collected by the ALICE detector in 2015 (2010), corresponding to an integrated luminosity of 12.7 (2.0) μb$^{−1}$ in the centrality range 0-80%, is analysed. Flow coefficients up to the sixth flow harmonic (v$_{6}$) are reported and a detailed comparison among results at the two energies is carried out. The p$_{T}$ dependence of anisotropic flow coefficients and its evolution with respect to centrality and harmonic number n are investigated. An approximate power-law scaling of the form v$_{n}$(p$_{T}$) ∼ p$_{T}^{n}^{/3}$ is observed for all flow harmonics at low p$_{T}$ (0.2 < p$_{T}$ < 3 GeV/c). At the same time, the ratios v$_{n}$/v$_{m}^{n}^{/ }^{m}$ are observed to be essentially independent of p$_{T}$ for most centralities up to about p$_{T}$ = 10 GeV/c. Analysing the differences among higher-order cumulants of elliptic flow (v$_{2}$), which have different sensitivities to flow fluctuations, a measurement of the standardised skewness of the event-by-event v$_{2}$ distribution P(v$_{2}$) is reported and constraints on its higher moments are provided. The Elliptic Power distribution is used to parametrise P(v$_{2}$), extracting its parameters from fits to cumulants. The measurements are compared to different model predictions in order to discriminate among initial-state models and to constrain the temperature dependence of the shear viscosity to entropy-density ratio.

Keyword(s): flow: anisotropy ; heavy ion: scattering ; flow: fluctuation ; fluctuation: anisotropy ; temperature dependence ; transverse momentum ; energy dependence ; charged particle ; elliptic flow ; initial state ; higher-order ; sensitivity ; viscosity ; rapidity ; scaling ; ALICE

Classification:

Note: 37 pages, 17 captioned figures (+3 in Appendix), 1 table, authors from page 32, submitted to JHEP, figures at http://aliceinfo.cern.ch/ArtSubmission/node/4229; This article is distributed under the terms of the Creative CommonsAttribution License (CC-BY 4.0), which permits any use, distribution and reproduction inany medium, provided the original author(s) and source are credited. Article funded by SCOAP3.

Contributing Institute(s):
  1. ALICE (ALI)
  2. Detektorlabor (DTL)
  3. IT (CIT)
  4. ExtreMe Matter Institute (EMMI) (EXM)
Research Program(s):
  1. 612 - Cosmic Matter in the Laboratory (POF3-612) (POF3-612)
  2. HGF-IVF-VH-GS-201 - HGS-HIRe : (HGF-IVF-VH-GS-201) (HGF-IVF-VH-GS-201)
  3. SUC-GSI-Heidelberg - Strategic university cooperation GSI-U Heidelberg (SUC-GSI-HE) (SUC-GSI-HE)
  4. SUC-GSI-Frankfurt - Strategic university cooperation GSI-U Frankfurt/M (SUC-GSI-FR) (SUC-GSI-FR)
  5. SUC-GSI-Darmstadt - Strategic university cooperation GSI-TU Darmstadt (SUC-GSI-DA) (SUC-GSI-DA)
  6. OAGSI - Open Access Publikation mit Unterstützung des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung (OAGSI) (OAGSI)

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