Journal Article GSI-2021-00161

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Evidence of rescattering effect in Pb-Pb collisions at the LHC through production of $\rm{K}^{*}(892)^{0}$ and $\phi(1020)$ mesons

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2020
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 802, 135225 () [10.1016/j.physletb.2020.135225]

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Report No.: CERN-EP-2019-249; arXiv:1910.14419

Abstract: Measurements of K$^*$(892)$^0$ and ϕ(1020) resonance production in Pb–Pb and pp collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 5.02 TeV with the ALICE detector at the Large Hadron Collider are reported. The resonances are measured at midrapidity (|y| < 0.5) via their hadronic decay channels and the transverse momentum ($p_{\rm T}$) distributions are obtained for various collision centrality classes up to $p_{\rm T}$ = 20 GeV/c . The $p_{\rm T}$-integrated yield ratio K$^*$(892)$^0$/K in Pb–Pb collisions shows significant suppression relative to pp collisions and decreases towards more central collisions. In contrast, the ϕ(1020)/K ratio does not show any suppression. Furthermore, the measured K$^*$(892)$^0$/K ratio in central Pb–Pb collisions is significantly suppressed with respect to the expectations based on a thermal model calculation, while the ϕ(1020)/K ratio agrees with the model prediction. These measurements are an experimental demonstration of rescattering of K$^*$(892)$^0$ decay products in the hadronic phase of the collisions. The K$^*$(892)$^0$/K yield ratios in Pb–Pb and pp collisions are used to estimate the time duration between chemical and kinetic freeze-out, which is found to be ∼ 4–7 fm/c for central collisions. The $p_{\rm T}$-differential ratios of K$^*$(892)$^0$/K, ϕ(1020)/K, K$^*$(892)$^0$/ π , ϕ(1020)/π , p/K$^*$(892)$^0$ and p/ϕ(1020) are also presented for Pb–Pb and pp collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 5.02 TeV. These ratios show that the rescattering effect is predominantly a low-$p_{\rm T}$ phenomenon.

Keyword(s): K*(892)0: production ; Phi(1020): production ; yield: ratio ; heavy ion: scattering ; K: yield ; resonance: production ; p p: scattering ; freeze-out: kinetic ; model: thermal ; impact parameter ; transverse momentum ; hadronic decay ; ALICE ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: 23 pages, 6 captioned figures, 1 table, authors from page 18, published version, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/5648 ; publication: Phys.Lett. B802 (2020) 135225 ; ;CC-BY 4.0

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. HGS-HIRe - HGS-HIRe for FAIR (HGS-HIRe) (HGS-HIRe)
  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)
Experiment(s):
  1. LHC: ALICE

Appears in the scientific report 2020
Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; SCOAP3 OpenAccess ; DOAJ ; OpenAccess ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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HQM/MU > ALICE
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EMMI

 Record created 2021-01-21, last modified 2023-03-17