Journal Article GSI-2022-00106

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Energy dependence of $\phi $ meson production at forward rapidity in pp collisions at the LHC

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2021
Springer Heidelberg

The European physical journal / C 81(8), 772 () [10.1140/epjc/s10052-021-09545-3]

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Report No.: CERN-EP-2021-057; arXiv:2105.00713

Abstract: The production of $\phi $ mesons has been studied in pp collisions at LHC energies with the ALICE detector via the dimuon decay channel in the rapidity region $2.5< y < 4$. Measurements of the differential cross section $\mathrm{d}^2\sigma /\mathrm{d}y \mathrm{d}p_{\mathrm {T}}$ are presented as a function of the transverse momentum ($p_{\mathrm {T}}$) at the center-of-mass energies $\sqrt{s}=5.02$, 8 and 13 TeV and compared with the ALICE results at midrapidity. The differential cross sections at $\sqrt{s}=5.02$ and 13 TeV are also studied in several rapidity intervals as a function of $p_{\mathrm {T}}$, and as a function of rapidity in three $p_{\mathrm {T}}$ intervals. A hardening of the $p_{\mathrm {T}}$-differential cross section with the collision energy is observed, while, for a given energy, $p_{\mathrm {T}}$ spectra soften with increasing rapidity and, conversely, rapidity distributions get slightly narrower at increasing $p_{\mathrm {T}}$. The new results, complementing the published measurements at $\sqrt{s}=2.76$ and 7 TeV, allow one to establish the energy dependence of $\phi $ meson production and to compare the measured cross sections with phenomenological models. None of the considered models manages to describe the evolution of the cross section with $p_{\mathrm {T}}$ and rapidity at all the energies.

Keyword(s): p p: scattering ; meson: production ; cross section: measured ; dimuon: decay ; rapidity ; ALICE ; CERN LHC Coll ; energy dependence ; differential cross section ; transverse momentum dependence ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon ; 8000 GeV-cms/nucleon ; 13000 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: 22 pages, 7 captioned figures, 2 tables, authors from page 17, submitted to EPJC, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/7058 "This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons licence, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article’s Creative Commons licence, unless indicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article’s Creative Commons licence and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copyright holder. To view a copy of this licence, visit ttp://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
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Private Institute collections > >WGF > CIT
Infrastructure > Detector Laboratory
Workflow collections > Public records
HQM/MU > ALICE
Publications database
Open Access
EMMI

 Record created 2022-01-17, last modified 2023-10-15