Journal Article GSI-2023-00114

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First study of the two-body scattering involving charm hadrons

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2022
Inst. Melville, NY

Physical review / D 106(5), 052010 () [10.1103/PhysRevD.106.052010]

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Report No.: CERN-EP-2022-006; arXiv:2201.05352

Abstract: This article presents the first measurement of the interaction between charm hadrons and nucleons. The two-particle momentum correlations of $pD^-$ and $\bar{p}D^+$ pairs are measured by the ALICE Collaboration in high-multiplicity pp collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV. The data are compatible with the Coulomb-only interaction hypothesis within (1.1–1.5)σ. The level of agreement slightly improves if an attractive nucleon $(N)\bar{D}$ strong interaction is considered, in contrast to most model predictions which suggest an overall repulsive interaction. This measurement allows for the first time an estimation of the 68% confidence level interval for the isospin I=0 inverse scattering length of the $N\bar{D}$ state $f_{0,I=0}^{-1}$∈[-0.4,0.9] fm$^{-1}$, assuming negligible interaction for the isospin I=1 channel.

Keyword(s): experimental results ; p p: scattering ; momentum: correlation ; nucleon ; isospin ; charmed meson ; D- ; D+ ; strong interaction ; ALICE ; scattering length ; correlation: two-particle ; Coulomb

Classification:

Note: ISSN 2470-0029 not unique: **3 hits**.Phys.Rev.D 106 (2022) 052010. 22 pages, 5 captioned figures, 1 table, authors from page 17, published version, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/7630SCOAP3 ccby4.0

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 2022
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