Journal Article GSI-2025-00212

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Measurement of the fraction of jet longitudinal momentum carried by $\Lambda_{\rm c}^+$ baryons in pp collisions

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2024
American Physical Society Ridge, NY

Physical review / D 109(7), 072005 () [10.1103/PhysRevD.109.072005]

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Report No.: CERN-EP-2023-005; arXiv:2301.13798

Abstract: Recent measurements of charm-baryon production in hadronic collisions have questioned the universality of charm-quark fragmentation across different collision systems. In this work the fragmentation of charm quarks into charm baryons is probed, by presenting the first measurement of the longitudinal jet momentum fraction carried by $\Lambda_{\rm c}^+$ baryons, z$_{∥}^{ch}$, in hadronic collisions. The results are obtained in proton-proton (pp) collisions at $\sqrt{s}$= 13 TeV at the LHC, with $\Lambda_{\rm c}^+$ baryons and charged (track-based) jets reconstructed in the transverse momentum intervals of 3 ≤ p$_T^{\Lambda_{\rm c}^+}$ < 15 GeV/c and 7 ≤ p$_T^{jet ch}$ <15 GeV/c, respectively. The z$_{∥}^{ch}$ distribution is compared to a measurement of D$^0$-tagged charged jets in pp collisions as well as to pythia 8 simulations. The data hints that the fragmentation of charm quarks into charm baryons is softer with respect to charm mesons, in the measured kinematic interval, as predicted by hadronization models which include color correlations beyond leading-color in the string formation.

Keyword(s): p p: scattering ; charm: fragmentation ; hadron hadron: interaction ; hadronization: model ; jet: momentum ; color: correlation ; charm: hadronization ; string: formation ; baryon ; GeV ; quark ; longitudinal ; longitudinal momentum ; transverse momentum ; CERN LHC Coll ; PYTHIA ; numerical calculations ; Monte Carlo ; hyperon ; Lambda ; D0 ; time-of-flight ; time projection chamber ; ALICE ; Lambda/c+ ; universality ; meson ; TeV

Classification:

Note: Phys. Rev. D 109 (2024) 072005. 16 pages, 1 captioned figure, authors from page 11, published version, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/8951. Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license.

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. CosmicAntiNuclei - Constraining cosmic antinuclei fluxes for indirect dark matter searches with precision measurements of rare antimatter cluster formation (950692) (950692)
  8. HeavyQGP - Observation of beauty and quarkonia with the upgraded ALICE at the LHC (896850) (896850)
Experiment(s):
  1. LHC: ALICE

Appears in the scientific report 2024
Database coverage:
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Private Institute collections > >WGF > CIT
Infrastructure > Detector Laboratory
Workflow collections > Public records
HQM/MU > ALICE
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Open Access
EMMI

 Record created 2025-01-13, last modified 2025-02-04