학술논문

Charm production and fragmentation fractions at midrapidity in pp collisions at s $$ \sqrt{\textrm{s}} $$ = 13 TeV
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article
Author
The ALICE collaborationS. AcharyaD. AdamováG. Aglieri RinellaM. AgnelloN. AgrawalZ. AhammedS. AhmadS. U. AhnI. AhujaA. AkindinovM. Al-TuranyD. AleksandrovB. AlessandroH. M. AlfandaR. Alfaro MolinaB. AliA. AliciN. AlizadehvandchaliA. AlkinJ. AlmeG. AloccoT. AltA. R. AltamuraI. AltsybeevM. N. AnaamC. AndreiN. AndreouA. AndronicV. AnguelovF. AntinoriP. AntonioliN. ApadulaL. AphecetcheH. AppelshäuserC. ArataS. ArcelliM. ArestiR. ArnaldiJ. G. M. C. A. ArneiroI. C. ArseneM. ArslandokA. AugustinusR. AverbeckM. D. AzmiH. BabaA. BadalàJ. BaeY. W. BaekX. BaiR. BailhacheY. BailungR. BalaA. BalbinoA. BaldisseriB. BalisD. BanerjeeZ. BanooR. BarberaF. BarileL. BarioglioM. BarlouB. BarmanG. G. BarnaföldiL. S. BarnbyV. BarretL. BarretoC. BartelsK. BarthE. BartschN. BastidS. BasuG. BatigneD. BattistiniB. BatyunyaD. BauriJ. L. Bazo AlbaI. G. BeardenC. BeattieP. BechtD. BeheraI. BelikovA. D. C. Bell HechavarriaF. BelliniR. BellwiedS. BelokurovaY. A. V. BeltranG. BencediS. BeoleY. BerdnikovA. BerdnikovaL. BergmannM. G. BesoiuL. BetevP. P. BhaduriA. BhasinM. A. BhatB. BhattacharjeeL. BianchiN. BianchiJ. BielčíkJ. BielčíkováJ. BiernatA. P. BigotA. BilandzicG. BiroS. BiswasN. BizeJ. T. BlairD. BlauM. B. BlidaruN. BluhmeC. BlumeG. BocaF. BockT. BodovaA. BogdanovS. BoiJ. BokL. BoldizsárM. BombaraP. M. BondG. BonomiH. BorelA. BorissovA. G. Borquez CarcamoH. BossiE. BottaY. E. M. BouzianiL. BratrudP. Braun-MunzingerM. BregantM. BrozG. E. BrunoM. D. BucklandD. BudnikovH. BueschingS. BufalinoP. BuhlerN. BurmasovZ. ButheleziA. BylinkinS. A. BysiakM. CaiH. CainesA. CalivaE. Calvo VillarJ. M. M. CamachoP. CameriniF. D. M. CanedoM. CarabasA. A. CarballoF. CarnesecchiR. CaronL. A. D. CarvalhoJ. Castillo CastellanosF. CatalanoC. Ceballos SanchezI. ChakaberiaP. ChakrabortyS. ChandraS. ChapelandM. ChartierS. ChattopadhyayT. G. ChavezT. ChengC. CheshkovB. CheynisV. Chibante BarrosoD. D. ChinellatoE. S. ChizzaliJ. ChoS. ChoP. ChochulaD. ChoudhuryP. ChristakoglouC. H. ChristensenP. ChristiansenT. ChujoM. CiaccoC. CicaloF. CindoloM. R. CiupekG. ClaiF. ColamariaJ. S. ColburnD. ColellaM. ColocciM. ConcasG. Conesa BalbastreZ. Conesa del ValleG. ContinJ. G. ContrerasM. L. CoquetP. CorteseM. R. CosentinoF. CostaS. CostanzaC. CotJ. CrkovskáP. CrochetR. Cruz-TorresP. CuiA. DaineseM. C. DanischA. DanuP. DasS. DasA. R. DashS. DashR. M. H. DavidA. De CaroG. de CataldoJ. de CuvelandA. De FalcoD. De GruttolaN. De MarcoC. De MartinS. De PasqualeR. DebR. Del GrandeL. Dello StrittoW. DengP. DhankherD. Di BariA. Di MauroB. DiabR. A. DiazT. DietelY. DingJ. DitzelR. DiviàD. U. DixitØ. DjuvslandU. DmitrievaA. DobrinB. DönigusJ. M. DubinskiA. DublaS. DudiP. DupieuxM. DurkacN. DzalaiovaT. M. EderR. J. EhlersF. EisenhutR. EjimaD. EliaB. ErazmusF. ErcolessiB. EspagnonG. EulisseD. EvansS. EvdokimovL. FabbiettiM. FagginJ. FaivreF. FanW. FanA. FantoniM. FaselP. FecchioA. FelicielloG. FeofilovA. Fernández TéllezL. FerrandiM. B. FerrerA. FerreroC. FerreroA. FerrettiV. J. G. FeuillardV. FilovaD. FinogeevF. M. FiondaF. FlorA. N. FloresS. FoertschI. FokinS. FokinE. FragiacomoE. FrajnaU. FuchsN. FunicelloC. FurgetA. FursT. FusayasuJ. J. GaardhøjeM. GagliardiA. M. GagoT. GahlautC. D. GalvanD. R. GangadharanP. GanotiC. GarabatosA. T. GarciaJ. R. A. GarciaE. Garcia-SolisC. GargiuloP. GasikA. GautamM. B. Gay DucatiM. GermainA. GhimouzC. GhoshM. GiacaloneG. GioachinP. GiubellinoP. GiubilatoA. M. C. GlaenzerP. GlässelE. GlimosD. J. Q. GohV. GonzalezM. GorgonK. GoswamiS. GotovacV. GrabskiL. K. GraczykowskiE. GreckaA. GrelliC. GrigorasV. GrigorievS. GrigoryanF. GrosaJ. F. Grosse-OetringhausR. GrossoD. GrundN. A. GrunwaldG. G. GuardianoR. GuernaneM. GuilbaudK. GulbrandsenT. GündemT. GunjiW. GuoA. GuptaR. GuptaS. P. GuzmanK. GwizdzielL. GyulaiC. HadjidakisF. U. HaiderS. HaidlovaH. HamagakiA. HamdiY. HanB. G. HanleyR. HanniganJ. HansenM. R. HaqueJ. W. HarrisA. HartonH. HassanD. HatzifotiadouP. HauerL. B. HavenerS. T. HeckelE. HellbärH. HelstrupM. HemmerT. HermanG. Herrera CorralF. HerrmannS. HerrmannK. F. HetlandB. HeybeckH. HillemannsB. HippolyteF. W. HoffmannB. HofmanG. H. HongM. HorstA. HorzykY. HouP. HristovC. HughesP. HuhnL. M. HuhtaT. J. HumanicA. HutsonD. HutterR. IlkaevH. IlyasM. InabaG. M. InnocentiM. IppolitovA. IsakovT. IsidoriM. S. IslamM. IvanovV. IvanovK. E. IversenM. JablonskiB. JacakN. JacazioP. M. JacobsS. JadlovskaJ. JadlovskyS. JaelaniC. JahnkeM. J. JakubowskaM. A. JanikT. JansonS. JiS. JiaA. A. P. JimenezF. JonasD. M. JonesJ. M. JowettJ. JungM. JungA. JuniqueA. JuskoM. J. KabusJ. KaewjaiP. KalinakA. S. KalteyerA. KalweitV. KaplinA. Karasu UysalD. KaratovicO. KaravichevT. KaravichevaP. KarczmarczykE. KarpechevU. KebschullR. KeidelD. L. D. KeijdenerM. KeilB. KetzerS. S. KhadeA. M. KhanS. KhanA. KhanzadeevY. KharlovA. KhatunA. KhuntiaB. KilengB. KimC. KimD. J. KimE. J. KimJ. KimJ. S. KimM. KimS. KimT. KimK. KimuraS. KirschI. KiselS. KiselevA. KisielJ. P. KitowskiJ. L. KlayJ. KleinS. KleinC. Klein-BösingM. KleinerT. KlemenzA. KlugeA. G. KnospeC. KobdajT. KolleggerA. KondratyevN. KondratyevaE. KondratyukJ. KonigS. A. KonigstorferP. J. KonopkaG. KornakovS. D. KoryciakA. KotliarovV. KovalenkoM. KowalskiV. KozhuharovI. KrálikA. KravčákováL. KrcalM. KrivdaF. KrizekK. Krizkova GajdosovaM. KroesenM. KrügerD. M. KrupovaE. KryshenV. KučeraC. KuhnP. G. KuijerT. KumaokaD. KumarL. KumarN. KumarS. KumarS. KunduP. KurashviliA. KurepinA. B. KurepinA. KuryakinS. KushpilM. J. KweonY. KwonS. L. La PointeP. La RoccaA. LakrathokM. LamannaR. LangoyP. LarionovE. LaudiL. LautnerR. LavickaR. LeaH. LeeI. LegrandG. LegrasJ. LehrbachT. M. LelekR. C. LemmonI. León MonzónM. M. LeschE. D. LesserP. LévaiX. LiJ. LienR. LietavaI. LikmetaB. LimS. H. LimV. LindenstruthA. LindnerC. LippmannD. H. LiuJ. LiuG. S. S. LiveraroI. M. LofnesC. LoizidesS. LokosJ. LomkerP. LoncarX. LopezE. López TorresP. LuF. V. LugoJ. R. LuhderM. LunardonG. LuparelloY. G. MaM. MagerA. MaireM. V. MakarievM. MalaevG. MalfattoreN. M. MalikQ. W. MalikS. K. MalikL. MalininaD. MallickN. MallickG. MandaglioS. K. MandalV. MankoF. MansoV. ManzariY. MaoR. W. MarcjanG. V. MargagliottiA. MargottiA. MarínC. MarkertP. MartinengoM. I. MartínezG. Martínez GarcíaM. P. P. MartinsS. MasciocchiM. MaseraA. MasoniL. MassacrierO. MassenA. MastroserioO. MatonohaS. MattiazzoA. MatyjaC. MayerA. L. MazuecosF. MazzaschiM. MazzilliJ. E. MdhluliY. MelikyanA. Menchaca-RochaJ. E. M. MendezE. MeninnoA. S. MenonM. MeresS. MhlangaY. MiakeL. MichelettiD. L. MihaylovK. MikhaylovA. N. MishraD. MiśkowiecA. ModakB. MohantyM. Mohisin KhanM. A. MolanderS. MoniraC. MordasiniD. A. Moreira De GodoyI. MorozovA. MorschT. MrnjavacV. MucciforaS. MuhuriJ. D. MulliganA. MulliriM. G. MunhozR. H. MunzerH. MurakamiS. MurrayL. MusaJ. MusinskyJ. W. MyrchaB. NaikA. I. NambrathB. K. NandiR. NaniaE. NappiA. F. NassirpourA. NathC. NattrassM. N. NaydenovA. NeaguA. NegruL. NellenR. NepeivodaS. NeseG. NeskovicN. NicassioB. S. NielsenE. G. NielsenS. NikolaevS. NikulinV. NikulinF. NoferiniS. NohP. NomokonovJ. NormanN. NovitzkyP. NowakowskiA. NyaninJ. NystrandM. OginoS. OhA. OhlsonV. A. OkorokovJ. OleniaczA. C. Oliveira Da SilvaA. OnnerstadC. OppedisanoA. Ortiz VelasquezJ. OtwinowskiM. OyaK. OyamaY. PachmayerS. PadhanD. PaganoG. PaićA. PalascianoS. PanebiancoH. ParkJ. ParkJ. E. ParkkilaY. PatleyR. N. PatraB. PaulH. PeiT. PeitzmannX. PengM. PennisiS. PerciballiD. PeresunkoG. M. PerezY. PestovV. PetrovM. PetroviciR. P. PezziS. PianoM. PiknaP. PillotO. PinazzaL. PinskyC. PintoS. PisanoM. PłoskońM. PlaninicF. PliquettM. G. PoghosyanB. PolichtchoukS. PolitanoN. PoljakA. PopS. Porteboeuf-HoussaisV. PozdniakovI. Y. PozosK. K. PradhanS. K. PrasadS. PrasadR. PreghenellaF. PrinoC. A. PruneauI. PshenichnovM. PuccioS. PucilloZ. PugelovaS. QiuL. QuagliaS. RagoniA. RaiA. RakotozafindrabeL. RamelloF. RamiS. A. R. RamirezT. A. RancienM. RasaS. S. RäsänenR. RathM. P. RauchI. RavasengaK. F. ReadC. ReckziegelA. R. RedelbachK. RedlichC. A. ReetzA. RehmanF. ReidtH. A. Reme-NessZ. RescakovaK. ReygersA. RiabovV. RiabovR. RicciM. RichterA. A. RiedelW. RieglerA. G. RifferoC. RisteaM. V. RodriguezM. Rodríguez CahuantziK. RøedR. RogalevE. RogochayaT. S. RogoschinskiD. RohrD. RöhrichP. F. RojasS. Rojas TorresP. S. RokitaG. RomanenkoF. RonchettiA. RosanoE. D. RosasK. RoslonA. RossiA. RoyS. RoyN. RubiniD. RuggianoR. RuiP. G. RussekR. RussoA. RustamovE. RyabinkinY. RyabovA. RybickiH. RytkonenJ. RyuW. RzesaO. A. M. SaarimakiS. SadhuS. SadovskyJ. SaetreK. ŠafaříkP. SahaS. K. SahaS. SahaB. SahooR. SahooS. SahooD. SahuP. K. SahuJ. SainiK. SajdakovaS. SakaiM. P. SalvanS. SambyalD. SamitzI. SannaT. B. SaramelaP. SarmaV. SarritzuV. M. SartiM. H. P. SasS. SawanJ. SchambachH. S. ScheidC. SchiauaR. SchickerA. SchmahC. SchmidtH. R. SchmidtM. O. SchmidtM. SchmidtN. V. SchmidtA. R. SchmierR. SchotterA. SchröterJ. SchukraftK. SchwedaG. ScioliE. ScomparinJ. E. SegerY. SekiguchiD. SekihataM. SelinaI. SelyuzhenkovS. SenyukovJ. J. SeoD. SerebryakovL. ŠerkšnytėA. SevcencoT. J. ShabaA. ShabetaiR. ShahoyanA. ShangaraevA. SharmaB. SharmaD. SharmaH. SharmaM. SharmaS. SharmaU. SharmaA. ShatatO. SheibaniK. ShigakiM. ShimomuraJ. ShinS. ShirinkinQ. ShouY. SibiriakS. SiddhantaT. SiemiarczukT. F. SilvaD. SilvermyrT. SimantathammakulR. SimeonovB. SinghK. SinghR. SinghS. SinghV. K. SinghV. SinghalT. SinhaB. SitarM. SittaT. B. SkaaliG. SkorodumovsM. SlupeckiN. SmirnovR. J. M. SnellingsE. H. SolheimJ. SongC. SonnabendF. SoramelA. B. Soto-hernandezR. SpijkersI. SputowskaJ. StaaJ. StachelI. StanP. J. SteffanicS. F. StiefelmaierD. StoccoI. StorehaugP. StratmannS. StrazziA. SturnioloC. P. StylianidisA. A. P. SuaideC. SuireM. SukhanovM. SuljicR. SultanovV. SumberiaS. SumowidagdoS. SwainI. SzarkaM. SzymkowskiS. F. TaghaviG. TaillepiedJ. TakahashiG. J. TambaveS. TangZ. TangJ. D. Tapia TakakiN. TapusL. A. TarasovicovaM. G. TarzilaG. F. TassielliA. TauroG. Tejeda MuñozA. TelescaL. TerlizziC. TerrevoliS. ThakurD. ThomasA. TikhonovA. R. TimminsM. TkacikT. TkacikA. ToiaR. TokumotoK. TomohiroN. TopilskayaM. ToppiT. TorkV. V. TorresA. G. Torres RamosA. TrifiróA. S. TrioloS. TripathyT. TripathyS. TrogoloV. TrubnikovW. H. TrzaskaT. P. TrzcinskiA. TumkinR. TurrisiT. S. TveterK. UllalandB. UlukutluA. UrasG. L. UsaiM. ValaN. ValleL. V. R. van DoremalenM. van LeeuwenC. A. van VeenR. J. G. van WeeldenP. Vande VyvreD. VargaZ. VargaM. VasileiouA. VasilievO. Vázquez DoceO. Vazquez RuedaV. VecherninE. VercellinS. Vergara LimónR. VermaL. VermuntR. VértesiM. VerweijL. VickovicZ. VilakaziO. Villalobos BaillieA. VillaniA. VinogradovT. VirgiliM. M. O. VirtaV. VislaviciusA. VodopyanovB. VolkelM. A. VölklK. VoloshinS. A. VoloshinG. VolpeB. von HallerI. VorobyevN. VozniukJ. VrlákováJ. WanC. WangD. WangY. WangA. WegrzynekF. T. WeiglhoferS. C. WenzelJ. P. WesselsS. L. WeyhmillerJ. WiechulaJ. WikneG. WilkJ. WilkinsonG. A. WillemsB. WindelbandM. WinnJ. R. WrightW. WuY. WuR. XuA. YadavA. K. YadavS. YalcinY. YamaguchiS. YangS. YanoZ. YinI.-K. YooJ. H. YoonH. YuS. YuanA. YuncuV. ZaccoloC. ZampolliF. ZanoneN. ZardoshtiA. ZarochentsevP. ZávadaN. ZaviyalovM. ZhalovB. ZhangC. ZhangL. ZhangS. ZhangX. ZhangY. ZhangZ. ZhangM. ZhaoV. ZherebchevskiiY. ZhiD. ZhouY. ZhouJ. ZhuY. ZhuS. C. Zugravel
Source
Journal of High Energy Physics, Vol 2023, Iss 12, Pp 1-57 (2023)
Subject
Hadron-Hadron Scattering
Heavy Quark Production
QCD
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1029-8479
Abstract
Abstract Measurements of the production cross sections of prompt D0, D+, D*+, D s + $$ {\textrm{D}}_{\textrm{s}}^{+} $$ , Λ c + $$ {\Lambda}_{\textrm{c}}^{+} $$ , and Ξ c + $$ {\Xi}_{\textrm{c}}^{+} $$ charm hadrons at midrapidity in proton-proton collisions at s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV with the ALICE detector are presented. The D-meson cross sections as a function of transverse momentum (p T) are provided with improved precision and granularity. The ratios of p T-differential meson production cross sections based on this publication and on measurements at different rapidity and collision energy provide a constraint on gluon parton distribution functions at low values of Bjorken-x (10 −5–10 −4). The measurements of Λ c + $$ {\Lambda}_{\textrm{c}}^{+} $$ ( Ξ c + $$ {\Xi}_{\textrm{c}}^{+} $$ ) baryon production extend the measured p T intervals down to p T = 0(3) GeV/c. These measurements are used to determine the charm-quark fragmentation fractions and the c c ¯ $$ \textrm{c}\overline{\textrm{c}} $$ production cross section at midrapidity (|y| < 0.5) based on the sum of the cross sections of the weakly-decaying ground-state charm hadrons D0, D+, D s + $$ {\textrm{D}}_{\textrm{s}}^{+} $$ , Λ c + $$ {\Lambda}_{\textrm{c}}^{+} $$ , Ξ c 0 $$ {\Xi}_{\textrm{c}}^0 $$ and, for the first time, Ξ c + $$ {\Xi}_{\textrm{c}}^{+} $$ , and of the strongly-decaying J/ψ mesons. The first measurements of Ξ c + $$ {\Xi}_{\textrm{c}}^{+} $$ and Σ c 0 , + + $$ {\Sigma}_{\textrm{c}}^{0,++} $$ fragmentation fractions at midrapidity are also reported. A significantly larger fraction of charm quarks hadronising to baryons is found compared to e+e − and ep collisions. The c c ¯ $$ \textrm{c}\overline{\textrm{c}} $$ production cross section at midrapidity is found to be at the upper bound of state-of-the-art perturbative QCD calculations.