Journal Article GSI-2026-00059

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Multiplicity dependence of ϒ production at forward rapidity in pp collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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2025
North-Holland Publ. Co. Amsterdam

Nuclear physics / B 1011, 116786 () [10.1016/j.nuclphysb.2024.116786]

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Report No.: CERN-EP-2022-174; arXiv:2209.04241

Abstract: The measurement of ϒ(1S), ϒ(2S), and ϒ(3S) yields as a function of the charged-particle multiplicity density, dNch/dη, using the ALICE experiment at the LHC, is reported in pp collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV. The ϒ meson yields are measured at forward rapidity (2.5 < y<4) in the dimuon decay channel, whereas the charged-particle multiplicity is defined at central rapidity (|η|<1). Both quantities are divided by their average value in minimum bias events to compute the self-normalized quantities. The increase of the self-normalized ϒ(1S), ϒ(2S), and ϒ(3S) yields is found to be compatible with a linear scaling with the self-normalized dN$_{ch}$/dη, within the uncertainties. The self-normalized yield ratios of excited-to-ground ϒ states are compatible with unity within uncertainties. Similarly, the measured double ratio of the self-normalized ϒ(1S) to the self-normalized J/ψ yields, both measured at forward rapidity, is compatible with unity for self-normalized charged-particle multiplicities beyond one. The measurements are compared with theoretical predictions incorporating initial or final state effects.

Keyword(s): multiplicity: dependence ; Upsilon(9460): production ; p p: scattering ; charged particle: multiplicity ; scaling: linear ; meson: yield ; yield: ratio ; multiplicity: density ; dimuon: decay ; rapidity ; CERN LHC Coll ; ALICE ; experimental results ; 13000 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/8399SCOAP3 ccby4.0 " Funded by SCOAP³. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)."

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

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 Record created 2026-01-06, last modified 2026-02-16