Dielectron production in central Pb-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV

Acharya, S.; Adamova, D.; Rinella, G.; Agnello, M.; Agrawal, N.; Ahammed, Z.; Ahmad, S.; Ahn, S.; Ahuja, I.; Akindinov, A.; Al-Turany, M.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alfanda, H.; Molina, R.; Ali, B.; Alici, A.; Alizadehvandchali, N.; Alkin, A.; Alme, J.; Alocco, G.; Alt, T.; Altamura, A.; Altsybeev, I.; Alvarado, J.; Anaam, M.; Andrei, C.; Andreou, N.; Andronic, A.; Anguelov, V.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Apadula, N.; Aphecetche, L.; Appelshaeuser, H.; Arata, C.; Arcelli, S.; Aresti, M.; Arnaldi, R.; Arneiro, J.; Arsene, I.; Arslandok, M.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Azmi, M.; Baba, H.; Badala, A.; Bae, J.; Baek, Y.; Bai, X.; Bailhache, R.; Bailung, Y.; Balbino, A.; Baldisseri, A.; Balis, B.; Banerjee, D.; Banoo, Z.; Barbera, R.; Barile, F.; Barioglio, L.; Barlou, M.; Barman, B.; Barnafoldi, G.; Barnby, L.; Barret, V.; Barreto, L.; Bartels, C.; Barth, K.; Bartsch, E.; Bastid, N.; Basu, S.; Batigne, G.; Battistini, D.; Batyunya, B.; Bauri, D.; Alba, J.; Bearden, I.; Beattie, C.; Becht, P.; Behera, D.; Belikov, I.; Hechavarria, A.; Bellini, F.; Bellwied, R.; Belokurova, S.; Beltran, Y.; Bencedi, G.; Beole, S.; Berdnikov, Y.; Berdnikova, A.; Bergmann, L.; Besoiu, M.; Betev, L.; Bhaduri, P.; Bhasin, A.; Bhat, M.; Bhattacharjee, B.; Bianchi, L.; Bianchi, N.; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Biernat, J.; Bigot, A.; Bilandzic, A.; Biro, G.; Biswas, S.; Bize, N.; Blair, J.; Blau, D.; Blidaru, M.; Bluhme, N.; Blume, C.; Boca, G.; Bock, F.; Bodova, T.; Bogdanov, A.; Boi, S.; Bok, J.; Boldizsar, L.; Bombara, M.; Bond, P.; Bonomi, G.; Borel, H.; Borissov, A.; Carcamo, A.; Bossi, H.; Botta, E.; Bouziani, Y.; Bratrud, L.; Braun-Munzinger, P.; Bregant, M.; Broz, M.; Bruno, G.; Buckland, M.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buhler, P.; Burmasov, N.; Buthelezi, Z.; Bylinkin, A.; Bysiak, S.; Cai, M.; Caines, H.; Caliva, A.; Villar, E.; Camacho, J.; Camerini, P.; Canedo, F.; Cantway, S.; Carabas, M.; Carballo, A.; Carnesecchi, F.; Caron, R.; Carvalho, L.; Castellanos, J.; Catalano, F.; Sanchez, C.; Chakaberia, I.; Chakraborty, P.; Chandra, S.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Cheng, T.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Barroso, V.; Chinellato, D.; Chizzali, E.; Cho, J.; Cho, S.; Chochula, P.; Choudhury, D.; Christakoglou, P.; Christensen, C.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Ciacco, M.; Cicalo, C.; Cindolo, F.; Ciupek, M.; Clai, G.; Colamaria, F.; Colburn, J.; Colella, D.; Colocci, M.; Concas, M.; Balbastre, G.; del Valle, Z.; Contin, G.; Contreras, J.; Coquet, M.; Cortese, P.; Cosentino, M.; Costa, F.; Costanza, S.; Cot, C.; Crkovska, J.; Crochet, P.; Cruz-Torres, R.; Cui, P.; Dainese, A.; Danisch, M.; Danu, A.; Das, P.; Das, S.; Dash, A.; Dash, S.; De Caro, A.; de Cataldo, G.; de Cuveland, J.; De Falco, A.; De Gruttola, D.; De Marco, N.; De Martin, C.; De Pasquale, S.; Deb, R.; Del Grande, R.; Dello Stritto, L.; Deng, W.; Dhankher, P.; Di Bari, D.; Di Mauro, A.; Diab, B.; Diaz, R.; Dietel, T.; Ding, Y.; Ditzel, J.; Divia, R.; Dixit, D.; Djuvsland, O.; Dmitrieva, U.; Dobrin, A.; Doenigus, B.; Dubinski, J.; Dubla, A.; Dudi, S.; Dupieux, P.; Durkac, M.; Dzalaiova, N.; Eder, T.; Ehlers, R.; Eisenhut, F.; Ejima, R.; Elia, D.; Erazmus, B.; Ercolessi, F.; Espagnon, B.; Eulisse, G.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Fabbietti, L.; Faggin, M.; Faivre, J.; Fan, F.; Fan, W.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Feliciello, A.; Feofilov, G.; Tellez, A.; Ferrandi, L.; Ferrer, M.; Ferrero, A.; Ferrero, C.; Ferretti, A.; Feuillard, V.; Filova, V.; Finogeev, D.; Fionda, F.; Flatland, E.; Flor, F.; Flores, A.; Foertsch, S.; Fokin, I.; Fokin, S.; Fragiacomo, E.; Frajna, E.; Fuchs, U.; Funicello, N.; Furget, C.; Furs, A.; Fusayasu, T.; Gaardhoje, J.; Gagliardi, M.; Gago, A.; Gahlaut, T.; Galvan, C.; Gangadharan, D.; Ganoti, P.; Garabatos, C.; Chavez, T.; Garcia-Solis, E.; Gargiulo, C.; Gasik, P.; Gautam, A.; Ducati, M.; Germain, M.; Ghimouz, A.; Ghosh, C.; Giacalone, M.; Gioachin, G.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Glaenzer, A.; Glaessel, P.; Glimos, E.; Goh, D.; Gonzalez, V.; Gordeev, P.; Gorgon, M.; Goswami, K.; Gotovac, S.; Grabski, V.; Graczykowski, L.; Grecka, E.; Grelli, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V.; Grigoryan, S.; Grosa, F.; Grosse-Oetringhaus, J.; Grosso, R.; Grund, D.; Grunwald, N.; Guardiano, G.; Guernane, R.; Guilbaud, M.; Gulbrandsen, K.; Guendem, T.; Gunji, T.; Guo, W.; Gupta, A.; Gupta, R.; Gupta, R.; Gwizdziel, K.; Gyulai, L.; Hadjidakis, C.; Haider, F.; Haidlova, S.; Hamagaki, H.; Hamdi, A.; Han, Y.; Hanley, B.; Hannigan, R.; Hansen, J.; Haque, M.; Harris, J.; Harton, A.; Hassan, H.; Hatzifotiadou, D.; Hauer, P.; Havener, L.; Heckel, S.; Hellbaer, E.; Helstrup, H.; Hemmer, M.; Herman, T.; Corral, G.; Herrmann, F.; Herrmann, S.; Hetland, K.; Heybeck, B.; Hillemanns, H.; Hippolyte, B.; Hoffmann, F.; Hofman, B.; Hong, G.; Horst, M.; Horzyk, A.; Hou, Y.; Hristov, P.; Hughes, C.; Huhn, P.; Huhta, L.; Humanic, T.; Hutson, A.; Hutter, D.; Ilkaev, R.; Ilyas, H.; Inaba, M.; Innocenti, G.; Ippolitov, M.; Isakov, A.; Isidori, T.; Islam, M.; Ivanov, M.; Ivanov, M.; Ivanov, V.; Iversen, K.; Jablonski, M.; Jacak, B.; Jacazio, N.; Jacobs, P.; Jadlovska, S.; Jadlovsky, J.; Jaelani, S.; Jahnke, C.; Jakubowska, M.; Janik, M.; Janson, T.; Ji, S.; Jia, S.; Jimenez, A.; Jonas, F.; Jones, D.; Jowett, J.; Jung, J.; Jung, M.; Junique, A.; Jusko, A.; Kaewjai, J.; Kalinak, P.; Kalteyer, A.; Kalweit, A.; Kaplin, V.; Uysal, A.; Karatovic, D.; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karczmarczyk, P.; Karpechev, E.; Karwowska, M.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Keijdener, D.; Keil, M.; Ketzer, B.; Khade, S.; Khan, A.; Khan, S.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Khatun, A.; Khuntia, A.; Kileng, B.; Kim, B.; Kim, C.; Kim, D.; Kim, E.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, T.; Kimura, K.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Kitowski, J.; Klay, J.; Klein, J.; Klein, S.; Klein-Bosing, C.; Kleiner, M.; Klemenz, T.; Kluge, A.; Knospe, A.; Kobdaj, C.; Kollegger, T.; Kondratyev, A.; Kondratyeva, N.; Kondratyuk, E.; Konig, J.; Konigstorfer, S.; Konopka, P.; Kornakov, G.; Korwieser, M.; Koryciak, S.; Kotliarov, A.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Kozhuharov, V.; Kralik, I.; Kravcakova, A.; Krcal, L.; Krivda, M.; Krizek, F.; Gajdosova, K.; Kroesen, M.; Krueger, M.; Krupova, D.; Kryshen, E.; Kucera, V.; Kuhn, C.; Kuijer, P.; Kumaoka, T.; Kumar, D.; Kumar, L.; Kumar, N.; Kumar, S.; Kundu, S.; Kurashvili, P.; Kurepin, A.; Kurepin, A.; Kuryakin, A.; Kushpil, S.; Kuskov, V.; Kweon, M.; Kwon, Y.; La Pointe, S.; La Rocca, P.; Lakrathok, A.; Lamanna, M.; Landou, A.; Langoy, R.; Larionov, P.; Laudi, E.; Lautner, L.; Lavicka, R.; Lea, R.; Lee, H.; Legrand, I.; Legras, G.; Lehrbach, J.; Lelek, T.; Lemmon, R.; Leon Monzon, I.; Lesch, M.; Lesser, E.; Levai, P.; Li, X.; Lien, J.; Lietava, R.; Likmeta, I.; Lim, B.; Lim, S.; Lindenstruth, V.; Lindner, A.; Lippmann, C.; Liu, D.; Liu, J.; Liveraro, G.; Lofnes, I.; Loizides, C.; Lokos, S.; Lomker, J.; Loncar, P.; Lopez, X.; Lopez Torres, E.; Lu, P.; Lugo, F.; Luhder, J.; Lunardon, M.; Luparello, G.; Ma, Y.; Mager, M.; Maire, A.; Majerz, E.; Makariev, M.; Malaev, M.; Malfattore, G.; Malik, N.; Malik, Q.; Malik, S.; Malinina, L.; Mallick, D.; Mallick, N.; Mandaglio, G.; Mandal, S.; Manko, V.; Manso, F.; Manzari, V.; Mao, Y.; Marcjan, R.; Margagliotti, G.; Margotti, A.; Marin, A.; Markert, C.; Martinengo, P.; Martinez, M.; Martinez Garcia, G.; Martins, M.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Massacrier, L.; Massen, O.; Mastroserio, A.; Matonoha, O.; Mattiazzo, S.; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazuecos, A.; Mazzaschi, F.; Mazzilli, M.; Mdhluli, J.; Melikyan, Y.; Menchaca-Rocha, A.; Mendez, J.; Meninno, E.; Menon, A.; Meres, M.; Mhlanga, S.; Miake, Y.; Micheletti, L.; Mihaylov, D.; Mikhaylov, K.; Mishra, A.; Miskowiec, D.; Modak, A.; Mohanty, B.; Khan, M.; Molander, M.; Monira, S.; Mordasini, C.; De Godoy, D.; Morozov, I.; Morsch, A.; Mrnjavac, T.; Muccifora, V.; Muhuri, S.; Mulligan, J.; Mulliri, A.; Munhoz, M.; Munzer, R.; Murakami, H.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Myrcha, J.; Naik, B.; Nambrath, A.; Nandi, B.; Nania, R.; Nappi, E.; Nassirpour, A.; Nath, A.; Nattrass, C.; Naydenov, M.; Neagu, A.; Negru, A.; Nekrasova, E.; Nellen, L.; Nepeivoda, R.; Nese, S.; Neskovic, G.; Nicassio, N.; Nielsen, B.; Nielsen, E.; Nikolaev, S.; Nikulin, S.; Nikulin, V.; Noferini, F.; Noh, S.; Nomokonov, P.; Norman, J.; Novitzky, N.; Nowakowski, P.; Nyanin, A.; Nystrand, J.; Ogino, M.; Oh, S.; Ohlson, A.; Okorokov, V.; Oleniacz, J.; Da Silva, A.; Onnerstad, A.; Oppedisano, C.; Ortiz Velasquez, A.; Otwinowski, J.; Oya, M.; Oyama, K.; Pachmayer, Y.; Padhan, S.; Pagano, D.; Paic, G.; Paisano-Guzman, S.; Palasciano, A.; Panebianco, S.; Park, H.; Park, H.; Park, J.; Parkkila, J.; Patley, Y.; Patra, R.; Paul, B.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Peng, X.; Pennisi, M.; Perciballi, S.; Peresunko, D.; Perez, G.; Pestov, Y.; Petrov, V.; Petrovici, M.; Pezzi, R.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, P.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Pinto, C.; Pisano, S.; Ploskon, M.; Planinic, M.; Pliquett, F.; Poghosyan, M.; Polichtchouk, B.; Politano, S.; Poljak, N.; Pop, A.; Porteboeuf-Houssais, S.; Pozdniakov, V.; Pozos, I.; Pradhan, K.; Prasad, S.; Prasad, S.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C.; Pshenichnov, I.; Puccio, M.; Pucillo, S.; Pugelova, Z.; Qiu, S.; Quaglia, L.; Ragoni, S.; Rai, A.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Rami, F.; Rancien, T.; Rasa, M.; Rasanen, S.; Rath, R.; Rauch, M.; Ravasenga, I.; Read, K.; Reckziegel, C.; Redelbach, A.; Redlich, K.; Reetz, C.; Regules-Medel, H.; Rehman, A.; Reidt, F.; Reme-Ness, H.; Rescakova, Z.; Reygers, K.; Riabov, A.; Riabov, V.; Ricci, R.; Richter, M.; Riedel, A.; Riegler, W.; Riffero, A.; Ristea, C.; Rodriguez, M.; Rodriguez Cahuantzi, M.; Ramirez, S.; Roed, K.; Rogalev, R.; Rogochaya, E.; Rogoschinski, T.; Rohr, D.; Rohrich, D.; Rojas, P.; Torres, S.; Rokita, P.; Romanenko, G.; Ronchetti, F.; Rosano, A.; Rosas, E.; Roslon, K.; Rossi, A.; Roy, A.; Roy, S.; Rubini, N.; Ruggiano, D.; Rui, R.; Russek, P.; Russo, R.; Rustamov, A.; Ryabinkin, E.; Ryabov, Y.; Rybicki, A.; Rytkonen, H.; Ryu, J.; Rzesa, W.; Saarimaki, O.; Sadhu, S.; Sadovsky, S.; Saetre, J.; Safarik, K.; Saha, P.; Saha, S.; Saha, S.; Sahoo, B.; Sahoo, B.; Sahoo, R.; Sahoo, S.; Sahu, D.; Sahu, P.; Saini, J.; Sajdakova, K.; Sakai, S.; Salvan, M.; Sambyal, S.; Samitz, D.; Sanna, I.; Saramela, T.; Sarma, P.; Sarritzu, V.; Sarti, V.; Sas, M.; Sawan, S.; Schambach, J.; Scheid, H.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schlepper, F.; Schmah, A.; Schmidt, C.; Schmidt, H.; Schmidt, M.; Schmidt, M.; Schmidt, N.; Schmier, A.; Schotter, R.; Schroeter, A.; Schukraft, J.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Seger, J.; Sekiguchi, Y.; Sekihata, D.; Selina, M.; Selyuzhenkov, I.; Senyukov, S.; Seo, J.; Serebryakov, D.; Serksnyte, L.; Sevcenco, A.; Shaba, T.; Shabetai, A.; Shahoyan, R.; Shangaraev, A.; Sharma, A.; Sharma, B.; Sharma, D.; Sharma, H.; Sharma, M.; Sharma, S.; Sharma, U.; Shatat, A.; Sheibani, O.; Shigaki, K.; Shimomura, M.; Shin, J.; Shirinkin, S.; Shou, Q.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Siemiarczuk, T.; Silva, T.; Silvermyr, D.; Simantathammakul, T.; Simeonov, R.; Singh, B.; Singh, B.; Singh, K.; Singh, R.; Singh, S.; Singh, V.; Singhal, V.; Sinha, T.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T.; Skorodumovs, G.; Slupecki, M.; Smirnov, N.; Snellings, R.; Solheim, E.; Song, J.; Sonnabend, C.; Soramel, F.; Soto-Hernandez, A.; Spijkers, R.; Sputowska, I.; Staa, J.; Stachel, J.; Stan, I.; Steffanic, P.; Stiefelmaier, S.; Stocco, D.; Storehaug, I.; Stratmann, P.; Strazzi, S.; Sturniolo, A.; Stylianidis, C.; Suaide, A.; Suire, C.; Sukhanov, M.; Suljic, M.; Sultanov, R.; Sumberia, V.; Sumowidagdo, S.; Swain, S.; Szarka, I.; Szymkowski, M.; Taghavi, S.; Taillepied, G.; Takahashi, J.; Tambave, G.; Tang, S.; Tang, Z.; Takaki, J.; Tapus, N.; Tarasovicova, L.; Tarzila, M.; Tassielli, G.; Tauro, A.; Garcia, A.; Tejeda Munoz, G.; Telesca, A.; Terlizzi, L.; Terrevoli, C.; Thakur, S.; Thomas, D.; Tikhonov, A.; Tiltmann, N.; Timmins, A.; Tkacik, M.; Tkacik, T.; Toia, A.; Tokumoto, R.; Tomohiro, K.; Topilskaya, N.; Toppi, M.; Tork, T.; Torres, V.; Ramos, A.; Trifiro, A.; Triolo, A.; Tripathy, S.; Tripathy, T.; Trogolo, S.; Trubnikov, V.; Trzaska, W.; Trzcinski, T.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T.; Ullaland, K.; Ulukutlu, B.; Uras, A.; Usai, G.; Vala, M.; Valle, N.; van Doremalen, L.; van Leeuwen, M.; van Veen, C.; van Weelden, R.; Vande Vyvre, P.; Varga, D.; Varga, Z.; Torres, P.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Doce, O.; Rueda, O.; Vechernin, V.; Vercellin, E.; Vergara Limon, S.; Verma, R.; Vermunt, L.; Vertesi, R.; Verweij, M.; Vickovic, L.; Vilakazi, Z.; Baillie, O.; Villani, A.; Vinogradov, A.; Virgili, T.; Virta, M.; Vislavicius, V.; Vodopyanov, A.; Volkel, B.; Voelkl, M.; Voloshin, K.; Voloshin, S.; Volpe, G.; von Haller, B.; Vorobyev, I.; Vozniuk, N.; Vrlakova, J.; Wan, J.; Wang, C.; Wang, D.; Wang, Y.; Wegrzynek, A.; Weiglhofer, F.; Wenzel, S.; Wessels, J.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilk, G.; Wilkinson, J.; Willems, G.; Windelband, B.; Winn, M.; Wright, J.; Wu, W.; Wu, Y.; Xu, R.; Yadav, A.; Yadav, A.; Yalcin, Serpil; Yamaguchi, Y.; Yang, S.; Yano, S.; Yin, Z.; Yoo, I.; Yoon, J.; Yu, H.; Yuan, S.; Yuncu, A.; Zaccolo, V.; Zampolli, C.; Zanone, F.; Zardoshti, N.; Zarochentsev, A.; Zavada, P.; Zaviyalov, N.; Zhalov, M.; Zhang, B.; Zhang, C.; Zhang, L.; Zhang, M.; Zhang, S.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zhang, Z.; Zhao, M.; Zherebchevskii, V.; Zhi, Y.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhu, J.; Zhu, Y.; Zugravel, S.; Zurlo, N.

doi:10.1103/xl6m-vbqk

Dielectron production in central Pb-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV

Acharya S., Adamova D., Rinella G. A., Agnello M., Agrawal N., Ahammed Z., ...More

PHYSICAL REVIEW C, vol.112, no.5, 2025 (SCI-Expanded, Scopus)

Publication Type: Article / Article
Volume: 112 Issue: 5
Publication Date: 2025
Doi Number: 10.1103/xl6m-vbqk
Journal Name: PHYSICAL REVIEW C
Journal Indexes: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, Chemical Abstracts Core, INSPEC
Yıldız Technical University Affiliated: No

Abstract

The first measurement of the e(+) e(-) pair production at midrapidity and low invariant mass in central Pb-Pb collisions at root sNN = 5.02 TeV at the Large Hadron Collider is presented. The yield of e(+)e(-) pairs is compared with a cocktail of expected hadronic decay contributions in the invariant mass (m(ee)) and pair transverse momentum (p(T,ee)) ranges m(ee) < 3.5 GeV/c(2) and p(T, ee) < 8 GeV/c. For 0.18 < m(ee) < 0.5 GeV/c(2) the ratio of data to the cocktail of hadronic contributions amounts to 1.40 +/- 0.11 (stat.) +/- 0.23 (syst.) +/- 0.16 (cocktail) and 1.42 +/- 0.11 (stat.) +/- 0.23 (syst.)(+0.24) (-0.29) (cocktail), including or not including medium effects in the estimation of the heavy-flavor background, respectively. It is consistent with predictions from two different models for an additional contribution of thermal e(+)e(-) pairs from the hadronic and partonic phases. In the intermediate-mass range (1.2 < mee < 2.6 GeV/c(2)), the pair transverse impact parameter of the e(+)e(-) pairs (DCA(ee), where "DCA" denotes "distance of closest approach") is used for the first time in Pb-Pb collisions to separate displaced dielectrons from heavy-flavor hadron decays from a possible (thermal) contribution produced at the interaction point. The data are consistent with a suppression of e(+)e(-) pairs from cc and an additional prompt component. Finally, the first direct-photon measurement in the 10% most central Pb-Pb collisions at root sNN = 5.02 TeV is reported via the study of virtual direct photons in the transverse momentum range 1 < pT < 5 GeV/c. A model including prompt photons, as well as photons from the preequilibrium and fluid-dynamic phases, can reproduce the result, while being at the upper edge of the data uncertainties.