Journal Article GSI-2024-00273

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First measurement of Λ$_c^+$ production down to p$_T$ = 0 in pp and p-Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 5.02 TeV

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2023
Inst. Woodbury, NY

Physical review / C 107(6), 064901 () [10.1103/PhysRevC.107.064901]

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Report No.: CERN-EP-2022-261; arXiv:2211.14032

Abstract: The production of prompt Λc+ baryons has been measured at midrapidity in the transverse momentum interval 0 < pT < 1 GeV/c for the first time, in pp and p–Pb collisions at a center-of-mass energy per nucleon-nucleon collision sNN=5.02TeV. The measurement was performed in the decay channel Λc+→pKS0 by applying new decay reconstruction techniques using a Kalman-Filter vertexing algorithm and adopting a machine-learning approach for the candidate selection. The pT-integrated Λc+ production cross sections in both collision systems were determined and used along with the measured yields in Pb–Pb collisions to compute the pT-integrated nuclear modification factors RpPb and RAA of Λc+ baryons, which are compared to model calculations that consider nuclear modification of the parton distribution functions. The Λc+/D0 baryon-to-meson yield ratio is reported for pp and p–Pb collisions. Comparisons with models that include modified hadronization processes are presented, and the implications of the results on the understanding of charm hadronization in hadronic collisions are discussed. A significant (3.7σ) modification of the mean transverse momentum of Λc+ baryons is seen in p–Pb collisions with respect to pp collisions, while the pT-integrated Λc+/D0 yield ratio was found to be consistent between the two collision systems within the uncertainties.

Keyword(s): yield, ratio ; parton, distribution function ; heavy ion, scattering ; charm, hadronization ; yield, measured ; down, production ; hadron hadron, interaction ; baryon ; Lambda/c+: production ; yield: ratio ; parton: distribution function ; yield: measured ; charm: hadronization ; heavy ion: scattering ; down: production ; p p: scattering ; hadron hadron: interaction ; transverse momentum ; nucleus ; TeV ; GeV ; nucleon nucleon ; machine learning ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: Phys. Rev. C 107 (2023) 064901. 28 pages, 6 captioned figures, 7 tables, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/8657. Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.

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)
  6. STRONG-2020 - The strong interaction at the frontier of knowledge: fundamental research and applications (824093) (824093)
Experiment(s):
  1. LHC: ALICE

Appears in the scientific report 2023
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