Journal Article GSI-2026-00057

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Accessing the deuteron source with pion-deuteron femtoscopy in Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 5.02 TeV

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2025
Inst. Woodbury, NY

Physical review / C 112(6), 064003 () [10.1103/mrp4-z4hh]

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Report No.: CERN-EP-2025-075; arXiv:2504.02333

Abstract: Femtoscopy of nonidentical particle pairs has been instrumental for precision measurements of both two-particle sources and the final-state interactions in high-energy elementary and heavy-ion collisions. The majority of measurements assessing the source properties are based on identical particle pairs, providing direct access to the characteristics of the single-particle source. The work in this paper demonstrates, via femtoscopy measurements of charged pion-deuteron pairs in Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 5.02 TeV, the feasibility of accessing the characteristics of the single-particle femtoscopic source by using particle pairs with large mass differences such as pions and deuterons. The first experimental results of the measurement of deuteron source sizes in ultrarelativistic heavy-ion collisions are presented. The results show good agreement with the trend derived from other charged hadrons such as pions, kaons, and protons as a function of transverse mass, indicating similar source properties.

Classification:

Note: Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Open access publication funded by CERN.

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 2025
Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; OpenAccess ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Electronics and Telecommunications Collection ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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Infrastructure > Detector Laboratory
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