System-size dependence of the charged-particle pseudorapidity density at sNN=5.02TeV for pp, p–Pb, and Pb–Pb collisions

Acharya S.; Adamová D.; Adler A.; Aglieri Rinella G.; Agnello M.; Agrawal N.; Ahammed Z.; Ahmad S.; Ahn S.U.; Ahuja I.; Akindinov A.; Al-Turany M.; Aleksandrov D.; Alessandro B.; Alfanda H.M.; Alfaro Molina R.; Ali B.; Ali Y.; Alici A.; Alizadehvandchali N.; Alkin A.; Alme J.; Alocco G.; Alt T.; Altsybeev I.; Anaam M.N.; Andrei C.; Andronic A.; Anguelov V.; Antinori F.; Antonioli P.; Anuj C.; Apadula N.; Aphecetche L.; Appelshäuser H.; Arcelli S.; Arnaldi R.; Arsene I.C.; Arslandok M.; Augustinus A.; Averbeck R.; Aziz S.; Azmi M.D.; Badalà A.; Baek Y.W.; Bai X.; Bailhache R.; Bailung Y.; Bala R.; Balbino A.; Baldisseri A.; Balis B.; Banerjee D.; Banoo Z.; Barbera R.; Barioglio L.; Barlou M.; Barnaföldi G.G.; Barnby L.S.; Barret V.; Barreto L.; Bartels C.; Barth K.; Bartsch E.; Baruffaldi F.; Bastid N.; Basu S.; Batigne G.; Battistini D.; Batyunya B.; Bauri D.; Bazo Alba J.L.; Bearden I.G.; Beattie C.; Becht P.; Belikov I.; Bell Hechavarria A.D.C.; Bellwied R.; Belokurova S.; Belyaev V.; Bencedi G.; Beole S.; Bercuci A.; Berdnikov Y.; Berdnikova A.; Bergmann L.; Besoiu M.G.; Betev L.; Bhaduri P.P.; Bhasin A.; Bhat I.R.; Bhat M.A.; Bhattacharjee B.; Bianchi L.; Bianchi N.; Bielčík J.; Bielčíková J.; Biernat J.; Bilandzic A.; Biro G.; Biswas S.; Blair J.T.; Blau D.; Blidaru M.B.; Bluhme N.; Blume C.; Boca G.; Bock F.; Bogdanov A.; Boi S.; Bok J.; Boldizsár L.; Bolozdynya A.; Bombara M.; Bond P.M.; Bonomi G.; Borel H.; Borissov A.; Bossi H.; Botta E.; Bratrud L.; Braun-Munzinger P.; Bregant M.; Broz M.; Bruno G.E.; Buckland M.D.; Budnikov D.; Buesching H.; Bufalino S.; Bugnon O.; Buhler P.; Buthelezi Z.; Butt J.B.; Bylinkin A.; Bysiak S.A.; Cai M.; Caines H.; Caliva A.; Calvo Villar E.; Camacho J.M.M.; Camacho R.S.; Camerini P.; Canedo F.D.M.; Carabas M.; Carnesecchi F.; Caron R.; Castillo Castellanos J.; Catalano F.; Ceballos Sanchez C.; Chakaberia I.; Chakraborty P.; Chandra S.; Chapeland S.; Chartier M.; Chattopadhyay S.; Chavez T.G.; Cheng T.; Cheshkov C.; Cheynis B.; Chibante Barroso V.; Chinellato D.D.; Chizzali E.S.; Cho S.; Chochula P.; Christakoglou P.; Christensen C.H.; Christiansen P.; Chujo T.; Ciacco M.; Cicalo C.; Cifarelli L.; Cindolo F.; Ciupek M.R.; Clai G.; Cleymans J.; Colamaria F.; Colburn J.S.; Colella D.; Collu A.; Colocci M.; Concas M.; Conesa Balbastre G.; Conesa del Valle Z.; Contin G.; Contreras J.G.; Coquet M.L.; Cormier T.M.; Cortese P.; Cosentino M.R.; Costa F.; Costanza S.; Crochet P.; Cruz-Torres R.; Cuautle E.; Cui P.; Cunqueiro L.; Dainese A.; Danisch M.C.; Danu A.; Das P.; Das S.; Dash S.; David R.M.H.; De Caro A.; de Cataldo G.; De Cilladi L.; de Cuveland J.; De Falco A.; De Gruttola D.; De Marco N.; De Martin C.; De Pasquale S.; Deb S.; Degenhardt H.F.; Deja K.R.; Del Grande R.; Dello Stritto L.; Deng W.; Dhankher P.; Di Bari D.; Di Mauro A.; Diaz R.A.; Dietel T.; Ding Y.; Divià R.; Dixit D.U.; Djuvsland Ø.; Dmitrieva U.; Dobrin A.; Dönigus B.; Dubey A.K.; Dubinski J.M.; Dubla A.; Dudi S.; Dupieux P.; Durkac M.; Dzalaiova N.; Eder T.M.; Ehlers R.J.; Eikeland V.N.; Eisenhut F.; Elia D.; Erazmus B.; Ercolessi F.; Erhardt F.; Erokhin A.; Ersdal M.R.; Espagnon B.; Eulisse G.; Evans D.; Evdokimov S.; Fabbietti L.; Faggin M.; Faivre J.; Fan F.; Fan W.; Fantoni A.; Fasel M.; Fecchio P.; Feliciello A.; Feofilov G.; Fernández Téllez A.; Ferrero A.; Ferretti A.; Feuillard V.J.G.; Figiel J.; Filova V.; Finogeev D.; Fiorenza G.; Flor F.; Flores A.N.; Foertsch S.; Fokin I.; Fokin S.; Fragiacomo E.; Frajna E.; Fuchs U.; Funicello N.; Furget C.; Furs A.; Gaardhøje J.J.; Gagliardi M.; Gago A.M.; Gal A.; Galvan C.D.; Ganoti P.; Garabatos C.; Garcia J.R.A.; Garcia-Solis E.; Garg K.; Gargiulo C.; Garibli A.; Garner K.; Gauger E.F.; Gautam A.; Gay Ducati M.B.; Germain M.; Ghosh S.K.; Giacalone M.; Gianotti P.; Giubellino P.; Giubilato P.; Glaenzer A.M.C.; Glässel P.; Glimos E.; Goh D.J.Q.; Gonzalez V.; González-Trueba L.H.; Gorbunov S.; Gorgon M.; Görlich L.; Gotovac S.; Grabski V.; Graczykowski L.K.; Grecka E.; Greiner L.; Grelli A.; Grigoras C.; Grigoriev V.; Grigoryan S.; Grosa F.; Grosse-Oetringhaus J.F.; Grosso R.; Grund D.; Guardiano G.G.; Guernane R.; Guilbaud M.; Gulbrandsen K.; Gunji T.; Guo W.; Gupta A.; Gupta R.; Guzman S.P.; Gyulai L.; Habib M.K.; Hadjidakis C.; Hamagaki H.; Hamid M.; Hannigan R.; Haque M.R.; Harlenderova A.; Harris J.W.; Harton A.; Hasenbichler J.A.; Hassan H.; Hatzifotiadou D.; Hauer P.; Havener L.B.; Heckel S.T.; Hellbär E.; Helstrup H.; Herman T.; Herrera Corral G.; Herrmann F.; Hetland K.F.; Heybeck B.; Hillemanns H.; Hills C.; Hippolyte B.; Hofman B.; Hohlweger B.; Honermann J.; Hong G.H.; Horak D.; Horzyk A.; Hosokawa R.; Hou Y.; Hristov P.; Hughes C.; Huhn P.; Huhta L.M.; Hulse C.V.; Humanic T.J.; Hushnud H.; Hutson A.; Hutter D.; Iddon J.P.; Ilkaev R.; Ilyas H.; Inaba M.; Innocenti G.M.; Ippolitov M.; Isakov A.; Isidori T.; Islam M.S.; Ivanov M.; Ivanov V.; Izucheev V.; Jablonski M.; Jacak B.; Jacazio N.; Jacobs P.M.; Jadlovska S.; Jadlovsky J.; Jahnke C.; Jalotra A.; Janik M.A.; Janson T.; Jercic M.; Jevons O.; Jimenez A.A.P.; Jonas F.; Jones P.G.; Jowett J.M.; Jung J.; Jung M.; Junique A.; Jusko A.; Kabus M.J.; Kaewjai J.; Kalinak P.; Kalteyer A.S.; Kalweit A.; Kaplin V.; Karasu Uysal A.; Karatovic D.; Karavichev O.; Karavicheva T.; Karczmarczyk P.; Karpechev E.; Kashyap V.; Kazantsev A.; Kebschull U.; Keidel R.; Keijdener D.L.D.; Keil M.; Ketzer B.; Khan A.M.; Khan S.; Khanzadeev A.; Kharlov Y.; Khatun A.; Khuntia A.; Kileng B.; Kim B.; Kim C.; Kim D.J.; Kim E.J.; Kim J.; Kim J.S.; Kim M.; Kim S.; Kim T.; Kirsch S.; Kisel I.; Kiselev S.; Kisiel A.; Kitowski J.P.; Klay J.L.; Klein J.; Klein S.; Klein-Bösing C.; Kleiner M.; Klemenz T.; Kluge A.; Knospe A.G.; Kobdaj C.; Kollegger T.; Kondratyev A.; Kondratyeva N.; Kondratyuk E.; Konig J.; Konigstorfer S.A.; Konopka P.J.; Kornakov G.; Koryciak S.D.; Kotliarov A.; Kovalenko O.; Kovalenko V.; Kowalski M.; Králik I.; Kravčáková A.; Kreis L.; Krivda M.; Krizek F.; Krizkova Gajdosova K.; Kroesen M.; Krüger M.; Krupova D.M.; Kryshen E.; Krzewicki M.; Kučera V.; Kuhn C.; Kuijer P.G.; Kumaoka T.; Kumar D.; Kumar L.; Kumar N.; Kundu S.; Kurashvili P.; Kurepin A.; Kuryakin A.; Kushpil S.; Kvapil J.; Kweon M.J.; Kwon J.Y.; Kwon Y.; La Pointe S.L.; La Rocca P.; Lai Y.S.; Lakrathok A.; Lamanna M.; Langoy R.; Larionov P.; Laudi E.; Lautner L.; Lavicka R.; Lazareva T.; Lea R.; Lehrbach J.; Lemmon R.C.; León Monzón I.; Lesch M.M.; Lesser E.D.; Lettrich M.; Lévai P.; Li X.; Li X.L.; Lien J.; Lietava R.; Lim B.; Lim S.H.; Lindenstruth V.; Lindner A.; Lippmann C.; Liu A.; Liu D.H.; Liu J.; Lofnes I.M.; Loginov V.; Loizides C.; Loncar P.; Lopez J.A.; Lopez X.; López Torres E.; Lu P.; Luhder J.R.; Lunardon M.; Luparello G.; Ma Y.G.; Maevskaya A.; Mager M.; Mahmoud T.; Maire A.; Malaev M.; Malik N.M.; Malik Q.W.; Malik S.K.; Malinina L.; Mal'Kevich D.; Mallick D.; Mallick N.; Mandaglio G.; Manko V.; Manso F.; Manzari V.; Mao Y.; Margagliotti G.V.; Margotti A.; Marín A.; Markert C.; Marquard M.; Martin N.A.; Martinengo P.; Martinez J.L.; Martínez M.I.; Martínez García G.; Masciocchi S.; Masera M.; Masoni A.; Massacrier L.; Mastroserio A.; Mathis A.M.; Matonoha O.; Matuoka P.F.T.; Matyja A.; Mayer C.; Mazuecos A.L.; Mazzaschi F.; Mazzilli M.; Mdhluli J.E.; Mechler A.F.; Melikyan Y.; Menchaca-Rocha A.; Meninno E.; Menon A.S.; Meres M.; Mhlanga S.; Miake Y.; Micheletti L.; Migliorin L.C.; Mihaylov D.L.; Mikhaylov K.; Mishra A.N.; Miśkowiec D.; Modak A.; Mohanty A.P.; Mohanty B.; Mohisin Khan M.; Molander M.A.; Moravcova Z.; Mordasini C.; Moreira De Godoy D.A.; Morozov I.; Morsch A.; Mrnjavac T.; Muccifora V.; Mudnic E.; Muhuri S.; Mulligan J.D.; Mulliri A.; Munhoz M.G.; Munzer R.H.; Murakami H.; Murray S.; Musa L.; Musinsky J.; Myrcha J.W.; Naik B.; Nair R.; Nandi B.K.; Nania R.; Nappi E.; Nassirpour A.F.; Nath A.; Nattrass C.; Neagu A.; Negru A.; Nellen L.; Nesbo S.V.; Neskovic G.; Nesterov D.; Nielsen B.S.; Nielsen E.G.; Nikolaev S.; Nikulin S.; Nikulin V.; Noferini F.; Noh S.; Nomokonov P.; Norman J.; Novitzky N.; Nowakowski P.; Nyanin A.; Nystrand J.; Ogino M.; Ohlson A.; Okorokov V.A.; Oleniacz J.; Oliveira Da Silva A.C.; Oliver M.H.; Onnerstad A.; Oppedisano C.; Ortiz Velasquez A.; Oskarsson A.; Otwinowski J.; Oya M.; Oyama K.; Pachmayer Y.; Padhan S.; Pagano D.; Paić G.; Palasciano A.; Panebianco S.; Park J.; Parkkila J.E.; Pathak S.P.; Patra R.N.; Paul B.; Pei H.; Peitzmann T.; Peng X.; Pereira L.G.; Pereira Da Costa H.; Peresunko D.; Perez G.M.; Perrin S.; Pestov Y.; Petráček V.; Petrov V.; Petrovici M.; Pezzi R.P.; Piano S.; Pikna M.; Pillot P.; Pinazza O.; Pinsky L.; Pinto C.; Pisano S.; Płoskoń M.; Planinic M.; Pliquett F.; Poghosyan M.G.; Polichtchouk B.; Politano S.; Poljak N.; Pop A.; Porteboeuf-Houssais S.; Porter J.; Pozdniakov V.; Prasad S.K.; Preghenella R.; Prino F.; Pruneau C.A.; Pshenichnov I.; Puccio M.; Qiu S.; Quaglia L.; Quishpe R.E.; Ragoni S.; Rakotozafindrabe A.; Ramello L.; Rami F.; Ramirez S.A.R.; Rancien T.A.; Raniwala R.; Raniwala S.; Räsänen S.S.; Rath R.; Ravasenga I.; Read K.F.; Redelbach A.R.; Redlich K.; Rehman A.; Reichelt P.; Reidt F.; Reme-Ness H.A.; Rescakova Z.; Reygers K.; Riabov A.; Riabov V.; Ricci R.; Richert T.; Richter M.; Riegler W.; Riggi F.; Ristea C.; Rodríguez Cahuantzi M.; Røed K.; Rogalev R.; Rogochaya E.; Rogoschinski T.S.; Rohr D.; Röhrich D.; Rojas P.F.; Rojas Torres S.; Rokita P.S.; Ronchetti F.; Rosano A.; Rosas E.D.; Rossi A.; Roy A.; Roy P.; Roy S.; Rubini N.; Rueda O.V.; Ruggiano D.; Rui R.; Rumyantsev B.; Russek P.G.; Russo R.; Rustamov A.; Ryabinkin E.; Ryabov Y.; Rybicki A.; Rytkonen H.; Rzesa W.; Saarimaki O.A.M.; Sadek R.; Sadovsky S.; Saetre J.; Šafařík K.; Saha S.K.; Saha S.; Sahoo B.; Sahoo P.; Sahoo R.; Sahoo S.; Sahu D.; Sahu P.K.; Saini J.; Sakai S.; Salvan M.P.; Sambyal S.; Saramela T.B.; Sarkar D.; Sarkar N.; Sarma P.; Sarti V.M.; Sas M.H.P.; Schambach J.; Scheid H.S.; Schiaua C.; Schicker R.; Schmah A.; Schmidt C.; Schmidt H.R.; Schmidt M.O.; Schmidt M.; Schmidt N.V.; Schmier A.R.; Schotter R.; Schukraft J.; Schwarz K.; Schweda K.; Scioli G.; Scomparin E.; Seger J.E.; Sekiguchi Y.; Sekihata D.; Selyuzhenkov I.; Senyukov S.; Seo J.J.; Serebryakov D.; Šerkšnytė L.; Sevcenco A.; Shaba T.J.; Shabanov A.; Shabetai A.; Shahoyan R.; Shaikh W.; Shangaraev A.; Sharma A.; Sharma D.; Sharma H.; Sharma M.; Sharma N.; Sharma S.; Sharma U.; Shatat A.; Sheibani O.; Shigaki K.; Shimomura M.; Shirinkin S.; Shou Q.; Sibiriak Y.; Siddhanta S.; Siemiarczuk T.; Silva T.F.; Silvermyr D.; Simantathammakul T.; Simonetti G.; Singh B.; Singh R.; Singh V.K.; Singhal V.; Sinha T.; Sitar B.; Sitta M.; Skaali T.B.; Skorodumovs G.; Slupecki M.; Smirnov N.; Snellings R.J.M.; Soncco C.; Song J.; Songmoolnak A.; Soramel F.; Sorensen S.; Sputowska I.; Stachel J.; Stan I.; Steffanic P.J.; Stiefelmaier S.F.; Stocco D.; Storehaug I.; Storetvedt M.M.; Stratmann P.; Strazzi S.; Stylianidis C.P.; Suaide A.A.P.; Suire C.; Sukhanov M.; Suljic M.; Sultanov R.; Sumberia V.; Sumowidagdo S.; Swain S.; Szabo A.; Szarka I.; Tabassam U.; Taghavi S.F.; Taillepied G.; Takahashi J.; Tambave G.J.; Tang S.; Tang Z.; Tapia Takaki J.D.; Tapus N.; Tarasovicova L.A.; Tarzila M.G.; Tauro A.; Tejeda Muñoz G.; Telesca A.; Terlizzi L.; Terrevoli C.; Tersimonov G.; Thakur S.; Thomas D.; Tieulent R.; Tikhonov A.; Timmins A.R.; Tkacik M.; Tkacik T.; Toia A.; Topilskaya N.; Toppi M.; Torales-Acosta F.; Tork T.; Torres Ramos A.G.; Trifiró A.; Triolo A.S.; Tripathy S.; Tripathy T.; Trogolo S.; Trubnikov V.; Trzaska W.H.; Trzcinski T.P.; Tumkin A.; Turrisi R.; Tveter T.S.; Ullaland K.; Uras A.; Urioni M.; Usai G.L.; Vala M.; Valle N.; Vallero S.; van Doremalen L.V.R.; van Leeuwen M.; van Weelden R.J.G.; Vande Vyvre P.; Varga D.; Varga Z.; Varga-Kofarago M.; Vasileiou M.; Vasiliev A.; Vázquez Doce O.; Vechernin V.; Vercellin E.; Vergara Limón S.; Vermunt L.; Vértesi R.; Verweij M.; Vickovic L.; Vilakazi Z.; Villalobos Baillie O.; Vino G.; Vinogradov A.; Virgili T.; Vislavicius V.; Vodopyanov A.; Volkel B.; Völkl M.A.; Voloshin K.; Voloshin S.A.; Volpe G.; von Haller B.; Vorobyev I.; Vozniuk N.; Vrláková J.; Wagner B.; Wang C.; Wang D.; Weber M.; Wegrzynek A.; Weiglhofer F.T.; Wenzel S.C.; Wessels J.P.; Weyhmiller S.L.; Wiechula J.; Wikne J.; Wilk G.; Wilkinson J.; Willems G.A.; Windelband B.; Winn M.; Witt W.E.; Wright J.R.; Wu W.; Wu Y.; Xu R.; Yadav A.K.; Yalcin S.; Yamaguchi Y.; Yamakawa K.; Yang S.; Yano S.; Yin Z.; Yoo I.-K.; Yoon J.H.; Yuan S.; Yuncu A.; Zaccolo V.; Zampolli C.; Zanoli H.J.C.; Zanone F.; Zardoshti N.; Zarochentsev A.; Závada P.; Zaviyalov N.; Zhalov M.; Zhang B.; Zhang S.; Zhang X.; Zhang Y.; Zhao M.; Zherebchevskii V.; Zhi Y.; Zhigareva N.; Zhou D.; Zhou Y.; Zhu J.; Zhu Y.; Zinovjev G.; Zurlo N. · Physics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics (2023) · DOI: 10.1016/j.physletb.2023.137730

Resumen

We present the first systematic comparison of the charged-particle pseudorapidity densities for three widely different collision systems, pp, p–Pb, and Pb–Pb, at the top energy of the Large Hadron Collider (sNN=5.02TeV) measured over a wide pseudorapidity range (−3.5<η<5), the widest possible among the four experiments at that facility. The systematic uncertainties are minimised since the measurements are recorded by the same experimental apparatus (ALICE). The distributions for p–Pb and Pb–Pb collisions are determined as a function of the centrality of the collisions, while results from pp collisions are reported for inelastic events with at least one charged particle at midrapidity. The charged-particle pseudorapidity densities are, under simple and robust assumptions, transformed to charged-particle rapidity densities. This allows for the calculation and the presentation of the evolution of the width of the rapidity distributions and of a lower bound on the Bjorken energy density, as a function of the number of participants in all three collision systems. We find a decreasing width of the particle production, and roughly a smooth ten fold increase in the energy density, as the system size grows, which is consistent with a gradually higher dense phase of matter.

Instituciones: Pontificia Universidad Católica del Perú