Journal Article GSI-2022-00071

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Transverse-momentum and event-shape dependence of D-meson flow harmonics in Pb–Pb collisions at $\sqrt {s_{NN}}$ = 5.02 TeV

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2021
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 813, 136054 () [10.1016/j.physletb.2020.136054]

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Report No.: CERN-EP-2020-082; arXiv:2005.11131

Abstract: The elliptic and triangular flow coefficients $v_2$ and $v_3$ of prompt D$^0$ , D$^+$4 , and D$^{⁎+}$ mesons were measured at midrapidity (|y|<0.8 ) in Pb–Pb collisions at the centre-of-mass energy per nucleon pair of $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 5.02TeV with the ALICE detector at the LHC. The D mesons were reconstructed via their hadronic decays in the transverse momentum interval 1 < $p_T$ < 36GeV/c in central (0–10%) and semi-central (30–50%) collisions. Compared to pions, protons, and J/ψ mesons, the average D-meson $v_n$ harmonics are compatible within uncertainties with a mass hierarchy for $p_T$ ≲ 3GeV/c , and are similar to those of charged pions for higher $p_T$ . The coupling of the charm quark to the light quarks in the underlying medium is further investigated with the application of the event-shape engineering (ESE) technique to the D-meson $v_2$ and $p_T$-differential yields. The D-meson $v_2$ is correlated with average bulk elliptic flow in both central and semi-central collisions. Within the current precision, the ratios of per-event D-meson yields in the ESE-selected and unbiased samples are found to be compatible with unity. All the measurements are found to be reasonably well described by theoretical calculations including the effects of charm-quark transport and the recombination of charm quarks with light quarks in a hydrodynamically expanding medium.

Keyword(s): heavy ion: scattering ; charm: coupling ; nucleon: pair ; D: yield ; event shape analysis ; transverse momentum ; triangular flow ; hadronic decay ; CERN LHC Coll ; elliptic flow ; hydrodynamics ; recombination ; ALICE ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: Phys. Lett. B 813 (2021) 136054. 28 pages, 6 captioned figures, 2 tables, authors from page 23, published version, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/6222. This is an open access article under the CC BY license(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Funded by SCOAP3

Contributing Institute(s):
  1. ALICE (ALI)
  2. Detektorlabor (DTL)
  3. IT (CIT)
  4. ExtreMe Matter Institute, EMMI (EXM)
  5. Collaboration CERN: ALICE (ALICE@CERN)
Research Program(s):
  1. 612 - Cosmic Matter in the Laboratory (POF4-612) (POF4-612)
  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 2021
Database coverage:
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Infrastructure > Detector Laboratory
Workflow collections > Public records
HQM/MU > ALICE
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Open Access
EMMI

 Record created 2022-01-13, last modified 2023-10-15