Journal Article GSI-2022-00105

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Inclusive heavy-flavour production at central and forward rapidity in Xe–Xe collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 5.44 TeV

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2021
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 819, 136437 () [10.1016/j.physletb.2021.136437]

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Report No.: CERN-EP-2020-208; arXiv:2011.06970

Abstract: The first measurements of the production of muons and electrons from heavy-flavour hadron decays in Xe–Xe collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 5.44 TeV, using the ALICE detector at the LHC, are reported. The measurement of the nuclear modification factor $R_{AA}$ is performed as a function of transverse momentum $p_T$ in several centrality classes at forward rapidity (2.5 < y < 4) and midrapidity (|y| < 0.8) for muons and electrons from heavy-flavour hadron decays, respectively. A suppression by a factor up to about 2.5 compared to the binary-scaled pp reference is observed in central collisions at both central and forward rapidities. The $R_{AA}$ of muons from heavy-flavour hadron decays is compared to previous measurements in Pb–Pb collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 5.02 TeV. When the nuclear modification factors are compared in the centrality classes 0–10% for Xe–Xe collisions and 10–20% for Pb–Pb collisions, which have similar charged-particle multiplicity density, a similar suppression, with $R_{AA}$ ∼ 0.4 in the $p_T$ interval 4 < $p_T$ < 8 GeV/c, is observed. The comparison of the measured $R_{AA}$ values in the two collision systems brings new insights on the properties of the quark-gluon plasma by investigating the system-size and geometry dependence of medium-induced parton energy loss. The results of muons and electrons from heavy-flavour hadron decays provide new constraints to model calculations.

Keyword(s): hadron: decay ; heavy quark: production ; muon: production ; charged particle: multiplicity ; path length: dependence ; multiplicity: density ; quark gluon: plasma ; parton: energy loss ; nucleus nucleus: scattering ; rapidity ; transverse momentum ; impact parameter ; CERN LHC Coll ; ALICE ; experimental results ; 5440 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: PLB 819 (2021) 136437. 27 pages, 4 captioned figures, 1 table, authors from page 22, published version, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/6718 "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
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 Record created 2022-01-17, last modified 2023-10-15