Measurement of the central exclusive production of charged particle pairs in proton-proton collisions at root s=200 GeV with the STAR detector at RHIC

Medición de la producción central exclusiva de pares de partículas cargadas en colisiones protón-protón en la raíz s=200 GeV con el detector STAR en RHIC

dc.contributorleszek.adamczyk@agh.edu.pl
dc.contributorRHIC Operations Group at BNL; RCF at BNL; NERSC Center at LBNL; Open Science Grid consortium; Office of Nuclear Physics within the U.S. DOE Office of Science; U.S. National Science Foundation; Ministry of Education and Science of the Russian Federation; National Natural Science Foundation of China; Chinese Academy of Science; Ministry of Science and Technology of China; Chinese Ministry of Education; Higher Education Sprout Project by Ministry of Education at NCKU; National Research Foundation of Korea; Czech Science Foundation; Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic; Hungarian National Research, Development and Innovation Office; New National Excellency Programme of the Hungarian Ministry of Human Capacities; Department of Atomic Energy of the Government of India; Department of Science and Technology of the Government of India; National Science Centre of Poland; Ministry of Science, Education and Sports of the Republic of Croatia; RosAtom of Russia; German Bundesministerium fur Bildung, Wissenschaft, Forschung and Technologie (BMBF); Helmholtz Association; Ministry of Education, Culture, Sports, Science, and Technology (MEXT); Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
dc.contributorSahoo, Nihar Ranjan https://orcid.org/0000-0003-4518-6630
dc.contributorStrikhanov, Mikhail N https://orcid.org/0000-0003-2586-0405
dc.contributorMatis, Howard S https://orcid.org/0000-0003-0764-4389
dc.contributorKabana, Sonia https://orcid.org/0000-0003-0568-5750
dc.contributorSingh, J B https://orcid.org/0000-0001-9029-2462
dc.contributorFazio, Salvatore https://orcid.org/0000-0002-4321-1946
dc.contributorSuaide, Alexandre A P https://orcid.org/0000-0003-2847-6556
dc.contributorFulek, Lukasz https://orcid.org/0000-0002-9606-5954
dc.contributorNunes, Ana Sofia https://orcid.org/0000-0001-8361-622X
dc.contributorChatterjee, Arghya https://orcid.org/0000-0002-2895-6085
dc.contributorSvirida, Dmitry N https://orcid.org/0000-0002-0334-7304
dc.contributorChang, Zilong https://orcid.org/0000-0003-4729-8708
dc.contributorKisiel, Adam https://orcid.org/0000-0001-8322-9510
dc.contributorAlekseev, Igor G https://orcid.org/0000-0003-3358-9635
dc.contributorYi, Li https://orcid.org/0000-0002-7512-2657
dc.contributorNigmatkulov, Grigory https://orcid.org/0000-0003-2232-5124
dc.contributorSikora, Rafał https://orcid.org/0000-0001-5185-2367
dc.contributorYANG, CHI https://orcid.org/0000-0001-9976-8631
dc.contributorBairathi, Vipul https://orcid.org/0000-0003-3415-6911
dc.contributorRusnak, Jan https://orcid.org/0000-0002-4738-7869
dc.contributorKhyzhniak, Yevheniia (Eugenia) https://orcid.org/0000-0001-6618-471X
dc.contributorBhasin, Anju https://orcid.org/0000-0002-3687-8179
dc.contributorLuo, Xiaofeng https://orcid.org/0000-0002-4919-303X
dc.contributorAparin, Alexey https://orcid.org/0000-0002-2421-7517
dc.contributorTripathy, Srikanta Kumar https://orcid.org/0000-0002-9367-0884
dc.contributorhttps://orcid.org/0000-0001-9353-9782
dc.contributorMooney, Isaac https://orcid.org/0000-0002-3571-0550
dc.contributorHarabasz, Szymon https://orcid.org/0000-0002-3878-4598
dc.contributorFederic, Pavol https://orcid.org/0000-0001-5137-473X
dc.contributorMohanty, Bedangadas https://orcid.org/0000-0001-9610-2914
dc.contributorThomas, James https://orcid.org/0000-0002-6256-4536
dc.contributorSingh, Jagbir https://orcid.org/0000-0003-4437-4680
dc.contributorCsanad, Mate https://orcid.org/0000-0002-3154-6925
dc.contributorGeurts, Frank https://orcid.org/0000-0003-2856-9090
dc.contributorLin, Yufu https://orcid.org/0000-0002-3341-8396
dc.contributorSako, Hiroyuki https://orcid.org/0000-0002-4273-4470
dc.contributorHU, YU https://orcid.org/0000-0002-0078-8497
dc.contributorPawlik, Bogdan https://orcid.org/0000-0003-1197-5180
dc.contributorM. Hamed, Ahmed https://orcid.org/0000-0003-1732-8443
dc.contributorTaranenko, Arkadiy https://orcid.org/0000-0003-1737-4474
dc.contributorRogachevsky, Oleg https://orcid.org/0000-0002-1539-8096
dc.contributorZurek, Maria https://orcid.org/0000-0003-4201-4921
dc.contributorStefaniak, Maria https://orcid.org/0000-0002-5820-1054
dc.creatorAdam, J.
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dc.creatorHe, X. H.
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dc.creatorHeppelmann, S.
dc.creatorHerrmann, N.
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dc.creatorHong, Y.
dc.creatorHorvat, S.
dc.creatorHu, Y.
dc.creatorHuang, H. Z.
dc.date2023-04-18T01:55:41Z
dc.date2023-04-18T01:55:41Z
dc.date202+
dc.date.accessioned2023-09-27T20:20:55Z
dc.date.available2023-09-27T20:20:55Z
dc.identifier1029-8479
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/2810
dc.identifier10.1007/JHEP07(2020)178
dc.identifierMQ6UJ
dc.identifierWOS:000553028400001
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943779
dc.descriptionWe report on the measurement of the Central Exclusive Production of charged particle pairs h(+)h(-) (h = pi; K; p) with the STAR detector at RHIC in proton-proton collisions at root s = 200 GeV. The charged particle pairs produced in the reaction pp -> p' + h(+) h(-) + p' are reconstructed from the tracks in the central detector and identified using the specific energy loss and the time of flight method, while the forward-scattered protons are measured in the Roman Pot system. Exclusivity of the event is guaranteed by requiring the transverse momentum balance of all four final-state particles. Differential cross sections are measured as functions of observables related to the central hadronic final state and to the forward-scattered protons. They are measured in a fiducial region corresponding to the acceptance of the STAR detector and determined by the central particles' transverse momenta and pseudorapidities as well as by the forward-scattered protons' momenta. This fiducial region roughly corresponds to the square of the four-momentum transfers at the proton vertices in the range 0:04 GeV2 < -t(1); -t(2) < 0:2 GeV2, invariant masses of the charged particle pairs up to a few GeV and pseudorapidities of the centrallyproduced hadrons in the range vertical bar eta vertical bar < 0:7. The measured cross sections are compared to phenomenological predictions based on the Double Pomeron Exchange (DPE) model. Structures observed in the mass spectra of pi(+)pi(-) and K+K- pairs are consistent with the DPE model, while angular distributions of pions suggest a dominant spin-0 contribution to pi(+)pi(-)production. For pi(+)pi(-) production, the fiducial cross section is extrapolated to the Lorentz-invariant region, which allows decomposition of the invariant mass spectrum into continuum and resonant contributions. The extrapolated cross section is well described by the continuum production and at least three resonances, the f(0) (980), f(2) (1270) and f(0)(1500), with a possible small contribution from the f(0)(1370). Fits to the extrapolated differential cross section as a function of t(1) and t(2) enable extraction of the exponential slope parameters in several bins of the invariant mass of pi(+)pi(-) pairs. These parameters are sensitive to the size of the interaction region.
dc.descriptionInformamos sobre la medición de la Producción Central Exclusiva de pares de partículas cargadas h(+)h(-) (h = pi; K; p) con el detector STAR en RHIC en colisiones protón-protón en la raíz s = 200 GeV. Los pares de partículas cargadas producidos en la reacción pp -> p' + h(+) h(-) + p' se reconstruyen a partir de las huellas en el detector central y se identifican usando el método de pérdida de energía específica y el tiempo de vuelo, mientras que el los protones dispersados hacia adelante se miden en el sistema Roman Pot. La exclusividad del evento está garantizada al requerir el balance de momento transversal de las cuatro partículas de estado final. Las secciones transversales diferenciales se miden como funciones de observables relacionadas con el estado final hadrónico central y con los protones dispersados hacia delante. Se miden en una región fiduciaria correspondiente a la aceptación del detector STAR y se determinan por los momentos transversales y las pseudorapidez de las partículas centrales, así como por los momentos de los protones dispersados hacia adelante. Esta región fiduciaria corresponde aproximadamente al cuadrado de las transferencias de cuatro impulsos en los vértices de los protones en el rango 0:04 GeV2 < -t(1); -t(2) < 0:2 GeV2, masas invariantes de los pares de partículas cargadas hasta unos pocos GeV y pseudorapidez de los hadrones producidos centralmente en el rango barra vertical eta barra vertical < 0:7. Las secciones transversales medidas se comparan con las predicciones fenomenológicas basadas en el modelo Double Pomeron Exchange (DPE). Las estructuras observadas en los espectros de masas de los pares pi(+)pi(-) y K+K- son consistentes con el modelo DPE, mientras que las distribuciones angulares de los piones sugieren una contribución de espín-0 dominante a la producción de pi(+)pi(-) . Para la producción de pi(+)pi(-), la sección transversal de referencia se extrapola a la región invariante de Lorentz, lo que permite la descomposición del espectro de masas invariante en continuo y contribuciones resonantes. La sección transversal extrapolada está bien descrita por la producción continua y al menos tres resonancias, la f(0) (980), f(2) (1270) y f(0)(1500), con una posible pequeña contribución de la f (0)(1370). Los ajustes a la sección transversal diferencial extrapolada en función de t(1) y t(2) permiten la extracción de los parámetros de pendiente exponencial en varios contenedores de la masa invariante de pares pi(+)pi(-). Estos parámetros son sensibles al tamaño de la región de interacción.
dc.formatapplication/pdf
dc.format46 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherSPRINGER
dc.relationJournal of High Energy Physics, no.7 (2020)
dc.relationhttps://doi.org/10.1007/JHEP07(2020)178
dc.rightsGreen Submitted, gold
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceJournal of High Energy Physics
dc.subjectDiffraction
dc.subjectForward Physics
dc.subjectHadron-Hadron Scattering (Experiments)
dc.subject2-Photon Production
dc.subjectPion
dc.subjectChannels
dc.subjectEta
dc.subjectDifracción
dc.subjectFísica Avanzada
dc.subjectDispersión Hadrón-Hadrón (Experimentos)
dc.subjectProducción de 2 Fotones
dc.subjectPión
dc.subjectCanales
dc.subjectEta
dc.titleMeasurement of the central exclusive production of charged particle pairs in proton-proton collisions at root s=200 GeV with the STAR detector at RHIC
dc.titleMedición de la producción central exclusiva de pares de partículas cargadas en colisiones protón-protón en la raíz s=200 GeV con el detector STAR en RHIC
dc.typeArtículo de revista


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