Repository logo
 

Measurement of Υ production in pp collisions at √s = 5 TeV

Published version
Peer-reviewed

Repository DOI


Change log

Authors

Aaij, R 
Abdelmotteleb, ASW 
Abellan Beteta, C 
Abudinén, F 
Ackernley, T 

Abstract

jats:titleAjats:scbstract</jats:sc> </jats:title>jats:pThe production cross-sections of Υ mesons, namely Υ(1jats:italicS</jats:italic>), Υ(2jats:italicS</jats:italic>) and Υ(3jats:italicS</jats:italic>), in jats:italicpp</jats:italic> collisions at jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \sqrt{s} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msqrt mml:mis</mml:mi> </mml:msqrt> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> = 5 TeV are measured with a data sample corresponding to an integrated luminosity of 9jats:italic.</jats:italic>13 jats:italic±</jats:italic> 0jats:italic.</jats:italic>18 pbjats:supjats:italic−</jats:italic>1</jats:sup> collected by the LHCb detector. The Υ mesons are reconstructed in the decay mode Υ → jats:italicμ</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicμ</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup>. Double differential cross-sections times branching fractions, as functions of the transverse momentum jats:italicp</jats:italic>jats:subT</jats:sub> and the rapidity jats:italicy</jats:italic> of the Υ mesons, are measured in the range jats:italicp</jats:italic>jats:subT</jats:sub>jats:italic<</jats:italic> 20 GeV/jats:italicc</jats:italic> and 2jats:italic.</jats:italic>0 jats:italic< y <</jats:italic> 4jats:italic.</jats:italic>5. The results integrated over these jats:italicp</jats:italic>jats:subT</jats:sub> and jats:italicy</jats:italic> ranges arejats:disp-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \sigma \left(\textrm{Y}(1S)\right)\times \mathcal{B}\left(\textrm{Y}(1S)\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)=2101\pm 33\pm 83\ \textrm{pb}, $$$$ \sigma \left(\textrm{Y}(2S)\right)\times \mathcal{B}\left(\textrm{Y}(2S)\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)=526\pm 20\pm 21\ \textrm{pb}, $$$$ \sigma \left(\textrm{Y}(3S)\right)\times \mathcal{B}\left(\textrm{Y}(3S)\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)=242\pm 16\pm 10\ \textrm{pb}, $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:miσ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:miΥ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:mn1</mml:mn> mml:miS</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo×</mml:mo> mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:miΥ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:mn1</mml:mn> mml:miS</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miμ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miμ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mn2101</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn33</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn83</mml:mn> <mml:mspace /> mml:mipb</mml:mi> mml:mo,</mml:mo> </mml:math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:miσ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:miΥ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:mn2</mml:mn> mml:miS</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo×</mml:mo> mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:miΥ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:mn2</mml:mn> mml:miS</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miμ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miμ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mn526</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn20</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn21</mml:mn> <mml:mspace /> mml:mipb</mml:mi> mml:mo,</mml:mo> </mml:math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:miσ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:miΥ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:mn3</mml:mn> mml:miS</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo×</mml:mo> mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:miΥ</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:mn3</mml:mn> mml:miS</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo→</mml:mo> mml:msup mml:miμ</mml:mi> mml:mo+</mml:mo> </mml:msup> mml:msup mml:miμ</mml:mi> mml:mo−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo=</mml:mo> mml:mn242</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn16</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn10</mml:mn> <mml:mspace /> mml:mipb</mml:mi> mml:mo,</mml:mo> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p>jats:pwhere the first uncertainties are statistical and the second are systematic. The ratios of cross-sections between measurements of two different Υ states and between measurements at different centre-of-mass energies are determined. The nuclear modification factor of Υ(1jats:italicS</jats:italic>) at jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \sqrt{s} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msqrt mml:mis</mml:mi> </mml:msqrt> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> = 5 TeV is updated as well using the directly measured cross-section results from this analysis.</jats:p>

Description

Keywords

5106 Nuclear and Plasma Physics, 5107 Particle and High Energy Physics, 4902 Mathematical Physics, 49 Mathematical Sciences, 51 Physical Sciences

Journal Title

Journal of High Energy Physics

Conference Name

Journal ISSN

1126-6708
1029-8479

Volume Title

2023

Publisher

Springer Science and Business Media LLC