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Measurement of inclusive J/ψ polarization in p + p collisions at √s=200 GeV by the STAR experiment
(2020)
Adam, Jaroslav ; Adamczyk, Leszek ; Adams, Joseph R. ; Adkins, J. Kevin ; Agakishiev, Geydar ; Aggarwal, Madan Mohan ; Ahammed, Zubayer ; Alekseev, Igor G. ; Anderson, Derek M. ; Aparin, Alexey ; Aschenauer, Elke Caroline ; Ashraf, Muhammad Usman ; Atetalla, F. G. ; Attri, Anjali ; Averichev, Georgy S. ; Bairathi, Vipul ; Barish, Kenneth ; Behera, Arabinda ; Bellwied, Rene ; Bhasin, Anju ; Bielčík, Jaroslav ; Bielčíková, Jana ; Bland, Leslie C. ; Bordyuzhin, Igor G. ; Brandenburg, James D. ; Brandin, Andrei V. ; Bueltmann, S. ; Butterworth, Joseph ; Caines, Helen Louise ; Calderón de la Barca Sánchez, Manuel ; Cebra, Daniel A. ; Chakaberia, Irakli ; Chaloupka, Petr ; Chan, B. K. ; Chang, F-H. ; Chang, Z. ; Chankova-Bunzarova, N. ; Chatterjee, A. ; Chen, D. ; Chen, J. H. ; Chen, X. ; Chen, Z. ; Cheng, J. ; Cherney, Michael Gerard ; Chevalier, M. ; Choudhury, Subikash ; Christie, William ; Crawford, Henry J. ; Csanád, Máté ; Daugherity, M. ; Dedovich, T. G. ; Deppner, Ingo Martin ; Derevschikov, Anatoly A. ; Didenko, Lidia ; Dong, X. ; Drachenberg, James Lucus ; Dunlop, James C. ; Edmonds, Terrence ; Elsey, Nicholas ; Engelage, Jon M. ; Eppley, Geary Wareham ; Esha, Roli ; Esumi, ShinIchi ; Evdokimov, Olga Y. ; Ewigleben, A. ; Eyser, Kjeld Oleg ; Fatemi, Renee H. ; Fazio, Salvatore ; Federič, Pavol ; Fedorišin, Jan ; Feng, C. J. ; Feng, Yicheng ; Filip, Peter ; Finch, Evan ; Fisyak, Yuri V. ; Francisco, Audrey ; Fulek, Łukasz ; Gagliardi, Carl A. ; Galatyuk, Tetyana ; Geurts, Frank ; Gibson, Adam ; Gopal, Krishan ; Grosnick, David P. ; Guryn, Włodzimierz ; Hamad, A. I. ; Hamed, Ahmed M. ; Harris, John W. ; He, S. ; He, W. ; He, X. ; Heppelmann, S. ; Heppelmann, S. ; Herrmann, Norbert ; Hoffman, E. ; Holub, Lukáš ; Hong, Y. ; Horvat, S. ; Hu, Y. ; Huang, Huan Zhong ; Huang, Shengli ; Huang, T. ; Huang, X. ; Humanic, Thomas J. ; Huo, P. ; Igo, George J. ; Isenhower, D. ; Jacobs, William W. ; Jena, Chitrasen ; Jentsch, Alexander ; JI, Yuanjing ; Jia, J. ; Jiang, K. ; Jowzaee, S. ; Ju, X. ; Judd, Eleanor G. ; Kabana, Sonia ; Kabir, M. L. ; Kagamaster, Skipper ; Kalinkin, Dmitry ; Kang, K. ; Kapukchyan, David ; Kauder, Kolja ; Ke, Hongwei ; Keane, Declan ; Kechechyan, Armen ; Kelsey, Matthew ; Khyzhniak, Y. V. ; Kikoła, Daniel P. ; Kim, C. ; Kimelman, B. ; Kincses, D. ; Kinghorn, Todd Adler ; Kisel, Ivan ; Kiselev, A. ; Kisiel, Adam Ryszard ; Kocan, Michal ; Kočenda, L. M. ; Kosarzewski, Leszek Krzysztof ; Kramarik, L. ; Kravtsov, Peter ; Krueger, Keith William ; Kulathunga Mudiyanselage, Nalinda ; Kumar, Lokesh ; Kunnawalkam Elayavalli, R. ; Kwasizur, Joseph H. ; Lacey, Roy Alphanso ; Lan, Shaowei ; Landgraf, Jeffery M. ; Lauret, Jerome ; Lebedev, Alexei ; Lednicky, Richard ; Lee, J. H. ; Leung, Y. H. ; Li, C. ; Li, W. ; Li, W. ; Li, X. ; Li, Y. ; Liang, Y. ; Licenik, Robert ; Lin, T. ; Lin, Y. ; Lisa, Michael A. ; Liu, F. ; Liu, H. ; Liu, P. ; Liu, P. ; Liu, T. ; Liu, X. ; Liu, Y. ; Liu, Z. ; Ljubicic, Tonko A. ; Llope, William Joseph ; Longacre, Ronald S. ; Lukow, N. S. ; Luo, S. ; Luo, X. ; Ma, G. L. ; Ma, L. ; Ma, R. ; Ma, Yu-Gang ; Magdy Abdelwahab Abdelrahman, Niseem ; Majka, Richard Daniel ; Mallick, Dukhishyam ; Margetis, Spyridon ; Markert, Christina ; Matis, Howard S. ; Mazer, Joel Anthony ; Minaev, Nikolai G. ; Mioduszewski, Saskia ; Mohanty, Bedangadas ; Mondal, Mriganka Mouli ; Mooney, Isaac A. ; Moravcova, Zuzana ; Morozov, Dmitry A. ; Nagy, M. ; Nam, J. D. ; Nasim, Md. ; Nayak, Kishora ; Neff, D. ; Nelson, John M. ; Nemes, Daniel B. ; Nie, M. ; Nigmatkulov, Grigory A. ; Niida, Takafumi ; Nogach, Larisa V. ; Nonaka, Toshihiro ; Odyniec, G. ; Ogawa, Akio ; Oh, Saehanseul ; Okorokov, Vitaly A. ; Page, Brian S. ; Pak, R. ; Pandav, A. ; Panebratsev, Yuri ; Pawlik, Bogdan ; Pawłowska, Diana ; Pei, Hua ; Perkins, Chris ; Pinsky, Lawrence ; Pintér, Roland Laszlo ; Pluta, Jan Marian ; Porter, Jeffrey Brent ; Posik, Matthew ; Pruthi, Navneet Kumar ; Przybycien, Mariusz ; Putschke, Jörn H. ; Qiu, H. ; Quintero, Amilkar ; Radhakrishnan, Sooraj Krishnan ; Ramachandran, Suvarna ; Ray, Robert L. ; Reed, Rosi Jan ; Ritter, H. G. ; Roberts, Jabus B. ; Rogačevskij, Oleg V. ; Romero, Juan L. ; Ruan, L. ; Rusnak, Jan ; Sahoo, Nihar Ranjan ; Sako, H. ; Salur, Sevil ; Sandweiss, Jack H. ; Sato, S. ; Schmidke, William B. ; Schmitz, Norbert ; Schweid, Benjamin R. ; Seck, Florian ; Seger, Janet Elizabeth ; Sergeeva, Maria ; Seto, Richard ; Seyboth, Peter ; Shah, N. ; Shahaliev, Ehtiram ; Shanmuganathan, Prashanth V. ; Shao, M. ; Shen, F. ; Shen, W. Q. ; Shi, S. S. ; Shou, Q. Y. ; Sichtermann, Ernst P. ; Sikora, Rafał ; Šimko, Miroslav ; Singh, J. ; Singha, Subhash ; Smirnov, Nikolai ; Solyst, William ; Sorensen, Paul Richard ; Spinka, Harold. M. ; Srivastava, B. ; Stanislaus, T. D. Shirvel ; Stefaniak, Maria ; Stewart, David J. ; Strichanov, Michail Nikolaevič ; Stringfellow, Blair ; Suaide, Alexandre Alarcon do Passo ; Šumbera, Michal ; Summa, Branden ; Sun, X. M. ; Sun, Y. ; Sun, Y. ; Surrow, Bernd ; Svirida, Dmitry N. ; Szymański, Paweł ; Tang, Aihong ; Tang, Z. ; Taranenko, Arkadiy ; Tarnowsky, Terence J. ; Thomas, James H. ; Timmins, Anthony Robert ; Tlusty, David ; Tokarev, Mikhail V. ; Tomkiel, C. A. ; Trentalange, Stephen ; Tribble, Robert E. ; Tribedy, Prithwish ; Tripathy, Srikanta Kumar ; Tsai, Oleg D. ; Tu, Zhoudunming ; Ullrich, Thomas ; Underwood, David G. ; Upsal, Isaac ; Van Buren, Gene ; Vanek, Jan ; Vasiliev, Alexander Nikolaevich ; Vassiliev, Iouri ; Videbæk, Flemming ; Vokal, Stanislav ; Voloshin, Sergei ; Wang, F. ; Wang, G. ; Wang, J. S. ; Wang, P. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Z. ; Webb, Jason C. ; Weidenkaff, Philipp ; Wen, L. ; Westfall, Gary D. ; Wieman, Howard ; Wissink, Scott W. ; Witt, Richard ; Wu, Y. ; Xiao, Z. G. ; Xie, Guannan ; Xie, W. ; Xu, H. ; Xu, N. ; Xu, Q. H. ; Xu, Y. F. ; Xu, Y. ; Xu, Z. ; Xu, Z. ; Yang, C. ; Yang, Q. ; Yang, S. ; Yang, Y. ; Yang, Z. ; Ye, Z. ; Ye, Z. ; Yi, L. ; Yip, K. ; Zbroszczyk, Hanna Paulina ; Zha, W. ; Zhang, D. ; Zhang, S. ; Zhang, S. ; Zhang, X. P. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Z. J. ; Zhang, Z. ; Zhang, Z. ; Zhao, J. ; Zhong, C. ; Zhou, C. ; Zhu, X. ; Zhu, Z. ; Zurek, M. ; Zyzak, Maksym
We report on new measurements of inclusive 𝐽/𝜓 polarization at midrapidity in 𝑝+𝑝 collisions at √𝑠=200 GeV by the STAR experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider. The polarization parameters, 𝜆𝜃, 𝜆𝜙, and 𝜆𝜃𝜙, are measured as a function of transverse momentum (𝑝T) in both the helicity and Collins-Soper (CS) reference frames within 𝑝T<10 GeV/𝑐. Except for 𝜆𝜃 in the CS frame at the highest measured 𝑝T, all three polarization parameters are consistent with 0 in both reference frames without any strong 𝑝T dependence. Several model calculations are compared with data, and the one using the Color Glass Condensate effective field theory coupled with nonrelativistic QCD gives the best overall description of the experimental results, even though other models cannot be ruled out due to experimental uncertainties.
Adam, Jaroslav ; Adamczyk, Leszek ; Adams, Joseph R. ; Adkins, J. Kevin ; Agakishiev, Geydar ; Aggarwal, Madan Mohan ; Ahammed, Zubayer ; Alekseev, Igor G. ; Anderson, Derek M. ; Aparin, Alexey ; Aschenauer, Elke Caroline ; Ashraf, Muhammad Usman ; Atetalla, Fareha ; Attri, Anjali ; Averichev, Georgy S. ; Bairathi, Vipul ; Barish, Kenneth ; Behera, Arabinda ; Bellwied, Rene ; Bhasin, Anju ; Bielčík, Jaroslav ; Bielčíková, Jana ; Bland, Leslie C. ; Bordyuzhin, Igor G. ; Brandenburg, James D. ; Brandin, Andrei V. ; Bueltmann, S. ; Butterworth, Joseph ; Caines, Helen Louise ; Calderón de la Barca Sánchez, Manuel ; Cebra, Daniel A. ; Chakaberia, Irakli ; Chaloupka, Petr ; Chan, B.K. ; Chang, F-H. ; Chang, Z. ; Chankova-Bunzarova, N. ; Chatterjee, A. ; Chen, D. ; Chen, J.H. ; Chen, X. ; Chen, Z. ; Cheng, J. ; Cherney, Michael Gerard ; Chevalier, M. ; Choudhury, Subikash ; Christie, William ; Chu, X. ; Crawford, Henry J. ; Csanád, Máté ; Daugherity, M. ; Dedovič, Tatiana G. ; Deppner, Ingo Martin ; Derevschikov, Anatoly A. ; Didenko, Lidia ; Dong, X. ; Drachenberg, James Lucus ; Dunlop, James C. ; Edmonds, Terrence ; Elsey, Nicholas ; Engelage, Jon M. ; Eppley, Geary Wareham ; Esumi, ShinIchi ; Evdokimov, Olga Y. ; Ewigleben, A. ; Eyser, Kjeld Oleg ; Fatemi, Renee H. ; Fazio, Salvatore ; Federič, Pavol ; Fedorišin, Jan ; Feng, C.J. ; Feng, Yicheng ; Filip, Peter ; Finch, Evan ; Fisyak, Yuri V. ; Francisco, Audrey ; Fulek, Łukasz ; Gagliardi, Carl A. ; Galatyuk, Tetyana ; Geurts, Frank ; Gibson, Adam ; Gopal, Krishan ; Grosnick, David P. ; Guryn, Włodzimierz ; Hamad, Ayman ; Hamed, Ahmed M. ; Harabasz, Szymon ; Harris, John W. ; He, S. ; He, W. ; He, X.H. ; Heppelmann, Steven Francis ; Heppelmann, Steven Francis ; Herrmann, Norbert ; Hoffman, E. ; Holub, Lukáš ; Hong, Y. ; Horvat, S. ; Hu, Y. ; Huang, H.Z. ; Huang, Shengli ; Huang, T. ; Huang, X. ; Humanic, Thomas J. ; Huo, P. ; Igo, George J. ; Isenhower, D. ; Jacobs, William W. ; Jena, Chitrasen ; Jentsch, Alexander ; Ji, Yuanjing ; Jia, J. ; Jiang, K. ; Jowzaee, S. ; Ju, X. ; Judd, Eleanor G. ; Kabana, Sonia ; Kabir, M.L. ; Kagamaster, Skipper ; Kalinkin, Dmitry ; Kang, K. ; Kapukchyan, David ; Kauder, Kolja ; Ke, Hongwei ; Keane, Declan ; Kechechyan, Armen ; Kelsey, Matthew ; Khyzhniak, Yevheniia V. ; Kikoła, Daniel P. ; Kim, C. ; Kimelman, B. ; Kincses, D. ; Kinghorn, Todd Adler ; Kisel, Ivan ; Kiselev, A. ; Kocan, Michal ; Kočenda, L. M. ; Kosarzewski, Leszek Krzysztof ; Kramárik, Lukáš ; Kravtsov, Peter ; Krueger, Keith William ; Kulathunga Mudiyanselage, Nalinda ; Kumar, Lokesh ; Kumar, Shyam ; Kunnawalkam Elayavalli, Raghav ; Kwasizur, Joseph H. ; Lacey, Roy Alphanso ; Lan, Shaowei ; Landgraf, Jeffery M. ; Lauret, Jerome ; Lebedev, Alexei ; Lednicky, Richard ; Lee, J.H. ; Leung, Y.H. ; Li, C. ; Li, W. ; Li, W. ; Li, Xiaomei ; Li, Y. ; Liang, Y. ; Licenik, Robert ; Lin, T. ; Lin, Y. ; Lisa, Michael A. ; Liu, F. ; Liu, H. ; Liu, P. ; Liu, P. ; Liu, T. ; Liu, X. ; Liu, Y. ; Liu, Z. ; Ljubicic, Tonko A. ; Llope, William Joseph ; Longacre, Ronald S. ; Lukow, N.S. ; Luo, S. ; Luo, X. ; Ma, G.L. ; Ma, L. ; Ma, R. ; Ma, Yu-Gang ; Magdy Abdelwahab Abdelrahman, Niseem ; Majka, Richard Daniel ; Mallick, Dukhishyam ; Margetis, Spyridon ; Markert, Christina ; Matis, Howard S. ; Mazer, Joel Anthony ; Minaev, Nikolai G. ; Mioduszewski, Saskia ; Mohanty, Bedangadas ; Mooney, Isaac A. ; Moravcova, Zuzana ; Morozov, Dmitry A. ; Nagy, M. ; Nam, J.D. ; Nasim, Md. ; Nayak, Kishora ; Neff, D. ; Nelson, John M. ; Nemes, Daniel B. ; Nie, Maowu ; Nigmatkulov, Grigory A. ; Niida, Takafumi ; Nogach, Larisa V. ; Nonaka, Toshihiro ; Nunes, A.S. ; Odyniec, Grazyna Janina ; Ogawa, Akio ; Oh, Saehanseul ; Okorokov, Vitaly A. ; Page, Brian S. ; Pak, Robert ; Pandav, A. ; Panebratsev, Yuri ; Pawlik, Bogdan ; Pawłowska, Diana ; Pei, Hua ; Perkins, Chris ; Pinsky, Lawrence ; Pintér, Roland Laszlo ; Pluta, Jan Marian ; Porter, Jeffrey Brent ; Posik, Matthew ; Pruthi, Navneet Kumar ; Przybycien, Mariusz ; Putschke, Jörn H. ; Qiu, H. ; Quintero, Amilkar ; Radhakrishnan, Sooraj Krishnan ; Ramachandran, Suvarna ; Ray, Robert L. ; Reed, Rosi Jan ; Ritter, Hans Georg ; Rogačevskij, Oleg V. ; Romero, Juan L. ; Ruan, Lijuan ; Rusnak, Jan ; Sahoo, Nihar Ranjan ; Sako, H. ; Salur, Sevil ; Sandweiss, Jack H. ; Sato, S. ; Schmidke, William B. ; Schmitz, Norbert ; Schweid, Benjamin R. ; Seck, Florian ; Seger, Janet Elizabeth ; Sergeeva, Maria ; Seto, Richard ; Seyboth, Peter ; Shah, N. ; Shahaliev, Ehtiram ; Shanmuganathan, Prashanth V. ; Shao, M. ; Sheikh, Ashik Ikbal ; Shen, F. ; Shen, W.Q. ; Shi, S.S. ; Shou, Q.Y. ; Sichtermann, Ernst P. ; Sikora, Rafał ; Šimko, Miroslav ; Singh, Jagbir ; Singha, Subhash ; Smirnov, Nikolai ; Solyst, William ; Sorensen, Paul Richard ; Spinka, Harold. M. ; Srivastava, Brijesh Kumar ; Stanislaus, T. D. Shirvel ; Stefaniak, Maria ; Stewart, David J. ; Strichanov, Michail Nikolaevič ; Stringfellow, Blair ; Suaide, Alexandre Alarcon do Passo ; Šumbera, Michal ; Summa, Branden ; Sun, X.M. ; Sun, X. ; Sun, Y. ; Sun, Y. ; Surrow, Bernd ; Svirida, Dmitry N. ; Szymański, Paweł ; Tang, Aihong ; Tang, Zebo ; Taranenko, Arkadiy ; Tarnowsky, Terence J. ; Thomas, James H. ; Timmins, Anthony Robert ; Tlusty, David ; Tokarev, Mikhail V. ; Tomkiel, Catherine A. ; Trentalange, Stephen ; Tribble, Robert E. ; Tribedy, Prithwish ; Tripathy, Srikanta Kumar ; Tsai, Oleg D. ; Tu, Z. ; Ullrich, Thomas ; Underwood, David G. ; Upsal, Isaac ; Van Buren, Gene ; Vanek, Jan ; Vasiliev, Alexander Nikolaevich ; Vassiliev, Iouri ; Videbæk, Flemming ; Vokal, Stanislav ; Voloshin, Sergei ; Wang, F. ; Wang, G. ; Wang, J.S. ; Wang, P. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Z. ; Webb, Jason C. ; Weidenkaff, P.C. ; Wen, L. ; Westfall, Gary D. ; Wieman, Howard ; Wissink, Scott W. ; Witt, Richard ; Wu, Y. ; Xiao, Z.G. ; Xie, Guannan ; Xie, W. ; Xu, H. ; Xu, N. ; Xu, Q.H. ; Xu, Y.F. ; Xu, Y. ; Xu, Z. ; Xu, Z. ; Yang, C. ; Yang, Q. ; Yang, S. ; Yang, Y. ; Yang, Z. ; Ye, Z. ; Ye, Z. ; Yi, L. ; Yip, K. ; Zbroszczyk, Hanna Paulina ; Zha, W. ; Zhang, C. ; Zhang, D. ; Zhang, S. ; Zhang, S. ; Zhang, X.P. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Z.J. ; Zhang, Zuman ; Zhang, Zuman ; Zhao, J. ; Zhong, C. ; Zhou, C. ; Zhu, X. ; Zhu, Z. ; Zurek, Marian ; Zyzak, Maksym
We report results on the total and elastic cross sections in proton-proton collisions at √s = 200 GeV obtained with the Roman Pot setup of the STAR experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). The elastic differential cross section was measured in the squared four-momentum transfer range 0.045 ≤ −t ≤ 0.135 GeV2. The value of the exponential slope parameter B of the elastic differential cross section dσ/dt ∼ e−Bt in the measured −t range was found to be B = 14.32 ± 0.09(stat.)+0.13 −0.28(syst.) GeV−2. The total cross section σtot, obtained from extrapolation of the dσ/dt to the optical point at −t = 0, is σtot = 54.67 ± 0.21(stat.)+1.28 −1.38(syst.) mb. We also present the values of the elastic cross section σel = 10.85 ± 0.03(stat.)+0..49 −0.41(syst.) mb, the elastic cross section integrated within the STAR t-range σ det el = 4.05 ± 0.01(stat.)+0.18−0.17(syst.) mb, and the inelastic cross section σinel = 43.82 ± 0.21(stat.)+1.37−1.44(syst.) mb. The results are compared with the world data
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