Journal Article GSI-2026-00217

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First measurement of D$^{*+}$ vector meson spin alignment in Pb–Pb collisions at $\sqrt{{s}_{\text{NN}}}={5}.0{2}$ TeV

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2025
Springer Heidelberg

Journal of high energy physics 10(10), 94 () [10.1007/JHEP10(2025)094]

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Report No.: CERN-EP-2025-072; arXiv:2504.00714

Abstract: The first measurement of prompt D$^{*+}$-meson spin alignment in ultrarelativistic heavy-ion collisions with respect to the direction orthogonal to the reaction plane is presented. The spin alignment is quantified by measuring the element ρ$_{00}$ of the diagonal spin-density matrix for prompt D$^{*+}$ mesons with 4 < p$_{T}$< 30 GeV/c in two rapidity intervals, |y|< 0.3 and 0.3 < |y|< 0.8, in central (0–10%) and midcentral (30–50%) Pb–Pb collisions at $\sqrt{{s}_{\text{NN}}}={5}.0{2}$ TeV. Evidence of spin alignment ρ$_{00}$> 1/3 has been found for p$_{T}$> 15 GeV/c and 0.3 < |y|< 0.8 with a significance of 3.1σ. The measured spin alignment of prompt D$^{*+}$ mesons is compared with the one of inclusive J/ψ mesons measured at forward rapidity (2.5 < y < 4).

Keyword(s): Heavy Ion Experiments ; Particle Correlations and Fluctuations ; QCD ; Quark Gluon Plasma

Classification:

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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

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