Journal Article GSI-2025-00177

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Multiplicity-dependent production of Σ(1385)$^{±}$ and Ξ(1530)$^{0}$ in pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 13 TeV

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2024
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Journal of high energy physics 05(5), 317 () [10.1007/JHEP05(2024)317]

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Report No.: CERN-EP-2023-172; arXiv:2308.16116

Abstract: The production yields of the Σ(1385)$^{±}$ and Ξ(1530)$^{0}$ resonances are measured in pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 13 TeV with ALICE. The measurements are performed as a function of the charged-particle multiplicity ⟨dN$_{ch}$/dη⟩, which is related to the energy density produced in the collision. The results include transverse momentum (p$_{T}$) distributions, p$_{T}$-integrated yields, mean transverse momenta of Σ(1385)$^{±}$ and Ξ(1530)$^{0}$, as well as ratios of the p$_{T}$-integrated resonance yields relative to yields of other hadron species. The Σ(1385)$^{±}$/π$^{±}$ and Ξ(1530)$^{0}$/π$^{±}$ yield ratios are consistent with the trend of the enhancement of strangeness production from low to high multiplicity pp collisions, which was previously observed for strange and multi-strange baryons. The yield ratio between the measured resonances and the long-lived baryons with the same strangeness content exhibits a hint of a mild increasing trend at low multiplicity, despite too large uncertainties to exclude the flat behaviour. The results are compared with predictions from models such as EPOS-LHC and PYTHIA 8 with Rope shoving. The latter provides the best description of the multiplicity dependence of the Σ(1385)$^{±}$ and Ξ(1530)$^{0}$ production in pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 13 TeV.

Keyword(s): yield: ratio ; p p: scattering ; charged particle: multiplicity ; strangeness: enhancement ; strangeness: production ; multiplicity: dependence ; resonance: yield ; energy: density ; multiplicity: low ; strangeness: parton ; multiplicity: high ; Sigma(1385) ; Xi(1530) ; TeV ; baryon ; transverse momentum ; long-lived ; quantum chromodynamics ; Brookhaven RHIC Coll ; numerical calculations ; Monte Carlo ; CERN LHC Coll ; inelastic scattering ; lead ; ALICE ; hadron ; PYTHIA ; Hadron-Hadron Scattering ; Particle and Resonance Production

Classification:

Note: 31 pages, 10 captioned figures, 6 tables, authors from page 25, published version, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/9594 " This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0), which permits any use, distribution and reproduction in any medium, provided the original author(s) and source are credited."

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)
  7. DFG project G:(GEPRIS)491382106 - Open-Access-Publikationskosten / 2025-2027 / GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (491382106) (491382106)
Experiment(s):
  1. LHC: ALICE

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