Measurement of Direct-Photon Cross Section and Double-Helicity Asymmetry at p=510 GeV in p ⃗+p ⃗Collisions ffiffi s

Abdulameer, N.; Acharya, U.; Adare, A.; Aidala, C.; Ajitanand, N.; Akiba, Y.; Akimoto, R.; Alfred, M.; Apadula, N.; Aramaki, Y.; Asano, H.; Atomssa, E.; Awes, T.; Azmoun, B.; Babintsev, V.; Bai, M.; Bandara, N.; Bannier, B.; Barish, K.; Bathe, S.; Bazilevsky, A.; Beaumier, M.; Beckman, S.; Belmont, R.; Berdnikov, A.; Berdnikov, Y.; Bichon, L.; Black, D.; Blankenship, B.; Bok, J.; Borisov, V.; Boyle, K.; Brooks, M.; Bryslawskyj, J.; Buesching, H.; Bumazhnov, V.; Campbell, S.; Roman, V.; Chen, C.; Chiu, M.; Chi, C.; Choi, I.; Choi, J.; Chujo, T.; Citron, Z.; Connors, M.; Corliss, R.; Morales, Y.; Csanad, M.; Csorgo, T.; Datta, A.; Daugherity, M.; David, G.; Dean, C.; DeBlasio, K.; Dehmelt, K.; Denisov, A.; Deshpande, A.; Desmond, E.; Ding, L.; Dion, A.; Doomra, V.; Do, J.; Drees, A.; Drees, K.; Durham, J.; Durum, A.; En'yo, H.; Enokizono, A.; Esha, R.; Fadem, B.; Fan, W.; Feege, N.; Fields, D.; Finger, M.; Finger, M.; Firak, D.; Fitzgerald, D.; Fokin, S.; Frantz, J.; Franz, A.; Frawley, A.; Gallus, P.; Gal, C.; Garg, P.; Ge, H.; Giles, M.; Giordano, F.; Glenn, A.; Goto, Y.; Grau, N.; V. Greene, S.; Perdekamp, M.; Gunji, T.; Guragain, H.; Gu, Y.; Hachiya, T.; Haggerty, J.; Hahn, K.; Hamagaki, H.; Hanks, J.; Han, S.; Harvey, M.; Hasegawa, S.; Hemmick, T.; He, X.; Hill, J.; Hodges, A.; Hollis, R.; Homma, K.; Hong, B.; Hoshino, T.; Huang, J.; Ikeda, Y.; Imai, K.; Imazu, Y.; Inaba, M.; Iordanova, A.; Isenhower, D.; Ivanishchev, D.; V. Jacak, B.; Jeon, S.; Jezghani, M.; Jiang, X.; Ji, Z.; Johnson, B.; Joo, E.; Joo, K.; Jouan, D.; Jumper, D.; Kang, J.; Kang, J.; Kawall, D.; V. Kazantsev, A.; Key, J.; Khachatryan, V.; Khanzadeev, A.; Khatiwada, A.; Kihara, K.; Kim, C.; Kim, D.; Kim, D.; Kim, E.; Kim, H.; Kim, M.; Kim, T.; Kim, Y.; Kincses, D.; Kingan, A.; Kistenev, E.; Klatsky, J.; Kleinjan, D.; Kline, P.; Koblesky, T.; Kofarago, M.; Koster, J.; Kotov, D.; Kovacs, L.; Kurgyis, B.; Kurita, K.; Kurosawa, M.; Kwon, Y.; Lajoie, J.; Larionova, D.; Lebedev, A.; Lee, K.; Lee, S.; Leitch, M.; Leitgab, M.; Lewis, N.; Lim, S.; Liu, M.; Li, X.; Loomis, D.; Lynch, D.; Lokos, S.; Majoros, T.; Makdisi, Y.; Makek, M.; Manion, A.; Manko, V.; Mannel, E.; McCumber, M.; McGaughey, P.; McGlinchey, D.; McKinney, C.; Meles, A.; Mendoza, M.; Meredith, B.; Miake, Y.; Mignerey, A.; Miller, A.; Milov, A.; Mishra, D.; Mitchell, J.; Mitrankova, M.; Mitrankov, Iu.; Miyasaka, S.; Mizuno, S.; Mondal, M.; Montuenga, P.; Moon, T.; Morrison, D.; V. Moukhanova, T.; Muhammad, A.; Murakami, T.; Murata, J.; Murata, A.; Mwai, A.; Nagamiya, S.; Nagle, J.; Nagy, M.; Nakagawa, I.; Nakagomi, H.; Nakano, K.; Nattrass, C.; Nelson, S.; Netrakanti, P.; Nihashi, M.; Niida, T.; Nouicer, R.; Novitzky, N.; Nukazuka, G.; Nyanin, A.; O'Brien, E.; Ogilvie, C.; Oh, J.; Koop, J.; Orosz, M.; Osborn, J.; Oskarsson, A.; Ozawa, K.; Pak, R.; Pantuev, V.; Papavassiliou, V.; Park, J.; Park, S.; Patel, L.; Patel, M.; Pate, S.; Peng, J.; Peng, W.; Perepelitsa, D.; Perera, G.; Peressounko, D.; PerezLara, C.; Perry, J.; Petti, R.; Pinkenburg, C.; Pinson, R.; Pisani, R.; Potekhin, M.; Pun, A.; Purschke, M.; Radzevich, P.; Rak, J.; Ramasubramanian, N.; Ravinovich, I.; Read, K.; Reynolds, D.; Riabov, V.; Riabov, Y.; Richford, D.; Riveli, N.; Roach, D.; Rolnick, S.; Rosati, M.; Rowan, Z.; Rubin, J.; Runchey, J.; Saito, N.; Sakaguchi, T.; Sako, H.; Samsonov, V.; Sarsour, M.; Sato, S.; Sawada, S.; Schaefer, B.; Schmoll, B.; Sedgwick, K.; Seele, J.; Seidl, R.; Sen, A.; Seto, R.; Sett, P.; Sexton, A.; Sharma, D.; Shein, I.; Shibata, M.; Shibata, T.; Shigaki, K.; Shimomura, M.; Shi, Z.; Shukla, P.; Sickles, A.; Silva, C.; Silvermyr, D.; Singh, B.; Singh, C.; Singh, V.; Slunecka, M.; Smith, K.; Soltz, R.; Sondheim, W.; Sorensen, S.; Sourikova, I.; Stankus, P.; Stepanov, M.; Stoll, S.; Sugitate, T.; Sukhanov, A.; Sumita, T.; Sun, J.; Sun, Z.; Sziklai, J.; Takahama, R.; Takahara, A.; Taketani, A.; Tanida, K.; Tannenbaum, M.; Tarafdar, S.; Taranenko, A.; Timilsina, A.; Todoroki, T.; Tomasek, M.; Torii, H.; Towell, M.; Towell, R.; Towell, R.; Tserruya, I.; Ueda, Y.; Ujvari, B.; van Hecke, H.; Vargyas, M.; Velkovska, J.; Virius, M.; Vrba, V.; Vznuzdaev, E.; Wang, X.; Wang, Z.; Watanabe, D.; Watanabe, Y.; Watanabe, Y.; Wei, F.; Whitaker, S.; Wolin, S.; Wong, C.; Woody, C.; Wysocki, M.; Xia, B.; Xue, L.; Yalcin, Serpil; Yamaguchi, Y.; Yanovich, A.; Yoon, I.; Younus, I.; Yushmanov, I.; Zajc, W.; Zelenski, A.; Zou, L.

doi:10.1103/physrevlett.130.251901

Measurement of Direct-Photon Cross Section and Double-Helicity Asymmetry at p=510 GeV in p ⃗+p ⃗Collisions ffiffi s

Abdulameer N. J., Acharya U., Adare A., Aidala C., Ajitanand N. N., Akiba Y., ...More

PHYSICAL REVIEW LETTERS, vol.130, no.25, 2023 (SCI-Expanded, Scopus)

Publication Type: Article / Article
Volume: 130 Issue: 25
Publication Date: 2023
Doi Number: 10.1103/physrevlett.130.251901
Journal Name: PHYSICAL REVIEW LETTERS
Journal Indexes: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, Academic Search Premier, Aerospace Database, Chemical Abstracts Core, Compendex, INSPEC, zbMATH, DIALNET, Nature Index
Yıldız Technical University Affiliated: No

Abstract

We present measurements of the cross section and double-helicity asymmetry ALL of direct-photon production in p ⃗ + p ⃗ collisions at ffis ffi p = 510 GeV. The measurements have been performed at midrapidity (I & eta;I < 0.25) with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. At relativistic energies, direct photons are dominantly produced from the initial quark-gluon hard scattering and do not interact via the ffiffistrong force at leading order. Therefore, at p s = 510 GeV, where leading-order-effects dominate, these measurements provide clean and direct access to the gluon helicity in the polarized proton in the gluon-momentum-fraction range 0.02 < x < 0.08, with direct sensitivity to the sign of the gluon contribution.