Journal Article GSI-2021-00179

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Pion-kaon femtoscopy and the lifetime of the hadronic phase in Pb$-$Pb collisions at $\sqrt{s_{\rm{NN}}}$ = 2.76 TeV

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2021
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B B813, 136030 () [10.1016/j.physletb.2020.136030]

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Report No.: CERN-EP-2020-126; arXiv:2007.08315

Abstract: In this paper, the first femtoscopic analysis of pion–kaon correlations at the LHC is reported. The analysis was performed on the Pb–Pb collision data at sNN=2.76 TeV recorded with the ALICE detector. The non-identical particle correlations probe the spatio-temporal separation between sources of different particle species as well as the average source size of the emitting system. The sizes of the pion and kaon sources increase with centrality, and pions are emitted closer to the centre of the system and/or later than kaons. This is naturally expected in a system with strong radial flow and is qualitatively reproduced by hydrodynamic models. ALICE data on pion–kaon emission asymmetry are consistent with (3+1)-dimensional viscous hydrodynamics coupled to a statistical hadronisation model, resonance propagation, and decay code THERMINATOR 2 calculation, with an additional time delay between 1 and 2 fm/ c for kaons. The delay can be interpreted as evidence for a significant hadronic rescattering phase in heavy-ion collisions at the LHC.

Keyword(s): heavy ion: scattering ; emission: asymmetry ; hadronization: statistical ; hadronization: model ; hydrodynamics: viscosity ; model: hydrodynamics ; pi K ; CERN LHC Coll ; correlation ; ALICE ; propagation ; lifetime ; experimental results ; 2760 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: 22 pages, 5 figures, 2 tables, authors from page 18, submitted to PLB, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/6653 CC-BY 4.0

Contributing Institute(s):
  1. ALICE (ALI)
  2. Detektorlabor (DTL)
  3. IT (CIT)
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
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 Record created 2021-01-21, last modified 2023-03-17