Study of coherent J/psi production in lead-lead collisions at root s(NN)=5 TeV with the LHCb experiment

Bursche, A.; Bediaga, I; Cruz Torres, M.; De Miranda, J. M.; dos Reis, A. C.; Gomes, A.; Massafferri, A.; Molina Rodriguez, J.; Soares Lavra, L.; Tourinho Jadallah Aoude, R.; Amato, S.; Carvalho Akiba, K.; Da Cunha Marinho, F.; De Paula, L.; Ferreira Rodrigues, E.; Gandelman, M.; Hicheur, A.; Lopes, J. H.; Nasteva, I; Otalora Goicochea, J. M.; Polycarpo, E.; Potterat, C.; Rangel, M. S.; Silva de Oliveira, L.; Souza De Paula, B.; An, L.; Chen, C.; Davis, A.; Gan, Y.; Gao, Y.; Gu, C.; Jiang, F.; Li, T.; Liu, X.; Ren, Z.; Sun, J.; Tang, Z.; Wang, M.; Xu, A.; Xu, Z.; Yang, Z.; Zhang, L.; Zhang, W. C.; Zhu, X.; Chefdeville, M.; Decamp, D.; Ghez, Ph; Marchand, J. F.; Minard, M-N; Pietrzyk, B.; Reboud, M.; T'Jampens, S.; Tournefier, E.; Ajaltouni, Z.; Cogneras, E.; Deschamps, O.; Gazzoni, G.; Hadjivasiliou, C.; Kozeiha, M.; Lefevre, R.; Maratas, J.; Monteil, S.; Perret, P.; Quintana, B.; Tisserand, V; Vernet, M.; Romeu, J. Arnau; Aslanides, E.; Cogan, J.; Gerstel, D.; Le Gac, R.; Leroy, O.; Mancinelli, G.; Martin, M.; Meaux, C.; Morris, A. B.; Serrano, J.; Tayduganov, A.; Tsaregorodtsev, A.; Amhis, Y.; Balagura, V; Barsuk, S.; Bossu, F.; Chamont, D.; Coelho, J. A. B.; Desse, F.; Fleuret, F.; Lefrancois, J.; Lisovskyi, V; Machefert, F.; Benito, C. Marin; Maurice, E.; Renaudin, V; Robbe, P.; Schune, M. H.; Stocchi, A.; Usachov, A.; Winn, M.; Wormser, G.; Zhang, Y.; Ben-Haim, E.; Bertholet, E.; Billoir, P.; Charles, M.; Del Buono, L.; Dujany, G.; Gligorov, V. V.; Mogini, A.; Polci, F.; Quagliani, R.; Reiss, F.; Robert, A.; Sepulveda, E. S.; Tou, D. Y.; Beranek, S.; Boubdir, M.; Escher, S.; Kim, T.; Langenbruch, C.; Materok, M.; Nieswand, S.; Schael, S.; Smith, E.; Verlage, T. A.; Whitehead, M.; Zhukov, V; Albrecht, J.; Birnkraut, A.; Demmer, M.; Eitschberger, U.; Ekelhof, R.; Gavardi, L.; Heinicke, K.; Heister, A.; Ibis, P.; Mackowiak, P.; Meier, F.; Moedden, A.; Mombaecher, T.; Mueller, J.; Mueller, V; Niet, R.; Reichert, S.; Schellenberg, M.; Schmelzer, T.; Seuthe, A.; Spaan, B.; Stevens, H.; Tekampe, T.; Wishahi, J.; Dembinski, H-P; Klimkovich, T.; Schmelling, M.; Zavertyaev, M.; Bachmann, S.; Berninghoff, D.; Braun, S.; Comerma-Montells, A.; D'Argent, P.; Dziewiecki, M.; Gerick, D.; Grabowski, J. P.; Han, X.; Hansmann-Menzemer, S.; Kecke, M.; Khanji, B.; Kolpin, M.; Kopecna, R.; Leverington, B.; Marks, J.; Mitzel, D. S.; Neubert, S.; Neuner, M.; Piucci, A.; Skidmore, N.; Stahl, M.; Stemmle, S.; Uwer, U.; Zhelezov, A.; Mcnulty, R.; Veronika, N. V.; De Serio, M.; Fini, R. A.; Palano, A.; Pastore, A.; Simone, S.; Betti, F.; Carbone, A.; Falabella, A.; Ferrari, F.; Galli, D.; Marconi, U.; O'Hanlon, D. P.; Patrignani, C.; Soares, M.; Vagnoni, V.; Valenti, G.; Zucchelli, S.; Andreotti, M.; Baldini, W.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Corvo, M.; Fiorini, M.; Luppi, E.; Minzoni, L.; Pappalardo, L. L.; Siddi, B. G.; Tellarini, G.; Tomassetti, L.; Vecchi, S.; Anderlini, L.; Bizzeti, A.; Graziani, G.; Passaleva, G.; Veltri, M.; Albicocco, P.; Bencivenni, G.; Campana, P.; Ciambrone, P.; De Simone, P.; Di Nezza, P.; Klaver, S.; Lanfranchi, G.; Morello, G.; Ogilvy, S.; Palutan, M.; Lener, M. Poli; Rotondo, M.; Santimaria, M.; Sarti, A.; Sciascia, B.; Cardinale, R.; Cavallero, G.; Fontanelli, F.; Petrolini, A.; Belloli, N.; Calvi, M.; Carniti, P.; Cassina, L.; Fazzini, D.; Gotti, C.; Matteuzzi, C.; Fu, J.; Gandini, P.; Marangotto, D.; Merli, A.; Neri, N.; Petruzzo, M.; Audurier, B.; Brundu, D.; Cadeddu, S.; Cardini, A.; Chen, S.; Contu, A.; Fontana, M.; Griffith, P.; Lai, A.; Loi, A.; Manca, G.; Oldeman, R.; Saitta, B.; Amerio, S.; Bertolin, A.; Gallorini, S.; Lucchesi, D.; Lupato, A.; Michielin, E.; Morandin, M.; Sestini, L.; Simi, G.; Bedeschi, F.; Cenci, R.; Lusiani, A.; Morello, M. J.; Pajero, T.; Punzi, G.; Rama, M.; Stracka, S.; Tonelli, D.; Tuci, G.; Walsh, J.; Carboni, G.; Federici, L.; Santovetti, E.; Satta, A.; Bocci, V; Martellotti, G.; Penso, G.; Pinci, D.; Santacesaria, R.; Satriano, C.; Sciubba, A.; Aaij, R.; Ali, S.; Archilli, F.; Bel, L. J.; Benson, S.; Dall'Occo, E.; de Vries, J. A.; Dufour, L.; Esen, S.; Carvalho, M. Feo Pereira Rivello; Govorkova, E.; Greim, R.; Hulsbergen, W.; Hynds, D.; Jans, E.; Koppenburg, P.; Kostiuk, I; Merk, M.; Mulder, M.; Pellegrino, A.; Gras, C. Sanchez; Tuning, N.; van Beuzekom, M.; van Tilburg, J.; van Veghel, M.; Sierra, C. Vazquez; Veronesi, M.; Vitkovskiy, A.; Ketel, T.; Raven, G.; Syropoulos, V; Bhom, J.; Brodzicka, J.; Dziurda, A.; Kucewicz, W.; Kucharczyk, M.; Lesiak, T.; Malecki, B.; Ossowska, A.; Pikies, M.; Witek, M.; Dendek, A.; Firlej, M.; Fiutowski, T.; Idzik, M.; Krupa, W.; Majewski, M. W.; Moron, J.; Oblakowska-Mucha, A.; Rachwal, B.; Swientek, K.; Szumlak, T.; Tobin, M.; Batozskaya, V; Klimaszewski, K.; Krzemien, W.; Melnychuk, D.; Ukleja, A.; Wislicki, W.; Cojocariu, L.; Ene, A.; Giubega, L.; Grecu, A.; Maciuc, F.; Placinta, V; Straticiuc, M.; Alkhazov, G.; Bondar, N.; Chubykin, A.; Dzyuba, A.; Ivshin, K.; Kotriakhova, S.; Maev, O.; Maisuzenko, D.; Sagidova, N.; Shcheglov, Y.; Stepanova, M.; Vorobyev, A.; Belyaev, I; Danilina, A.; Egorychev, V; Golubkov, D.; Kvaratskheliya, T.; Pereima, D.; Savrina, D.; Semennikov, A.; Berezhnoy, A.; Gorelov, I.; V,; Leflat, A.; Nikitin, N.; Volkov, V.; Filippov, S.; Gushchin, E.; Kravchuk, L.; Arzymatov, K.; Baranov, A.; Borisyak, M.; Chekalina, V; Derkach, D.; Hushchyn, M.; Kazeev, N.; Khairullin, E.; Ratnikov, F.; Rogozhnikov, A.; Ustyuzhanin, A.; Bondar, A.; Eidelman, S.; Krokovny, P.; Kudryavtsev, V; Maltsev, T.; Shekhtman, L.; Vorobyev, V.; Artamonov, A.; Belous, K.; Dzhelyadin, R.; Guz, Yu; Obraztsov, V; Popov, A.; Poslavskii, S.; Romanovskiy, V; Shapkin, M.; Stenyakin, O.; Yushchenko, O.; Alfonso Albero, A.; Calvo Gomez, M.; Camboni, A.; Coquereau, S.; Garrido, L.; Gascon, D.; Graciani Diaz, R.; Grauges, E.; Vilasis-Cardona, X.; Adeva, B.; Alves Jr, A. A.; Boente Garcia, O.; Borsato, M.; Chobanova, V; Cid Vidal, X.; Dosil Suarez, A.; Fernandez Prieto, A.; Gallas Torreira, A.; Garcia Plana, B.; Lucio Martinez, M.; Martinez Santos, D.; Plo Casasus, M.; Prisciandaro, J.; Ramos Pernas, M.; Romero Vidal, A.; Saborido Silva, J. J.; Sanmartin Sedes, B.; Santamarina Rios, C.; Vazquez Regueiro, P.; Vieites Diaz, M.; Alessio, F.; Blago, M. P.; Brodski, M.; Buytaert, J.; Byczynski, W.; Perez, D. H. Campora; Cattaneo, M.; Charpentier, Ph; Chitic, S-G; Chrzaszcz, M.; Ciezarek, G.; Clemencic, M.; Closier, J.; Coco, V; Collins, P.; Colombo, T.; Coombs, G.; Corti, G.; Couturier, B.; D'Ambrosio, C.; Francisco, O. De Aguiar; De Bruyn, K.; Di Canto, A.; Dijkstra, H.; Dordei, F.; Dorigo, M.; Durante, P.; Farber, C.; Declara, P. Fernandez; Ferro-Luzzi, M.; Forty, R.; Frank, M.; Frei, C.; Funk, W.; Gaspar, C.; Cardoso, L. A. Granado; Gruber, L.; Gys, T.; Haen, C.; Hasse, C.; Hatch, M.; Jacobsson, R.; Johnson, D.; Joram, C.; Jost, B.; Karacson, M.; Lacarrere, D.; Lemaitre, F.; Lindner, R.; Lupton, O.; Martinelli, M.; Matev, R.; Mathe, Z.; Mueller, D.; Neufeld, N.; Nolte, N. S.; Pearce, A.; Altarelli, M. Pepe; Perazzini, S.; Pinzino, J.; Pisani, F.; Ponce, S.; Salzgeber, M. Ravonel; Roehrken, M.; Roiser, S.; Ruf, T.; Schindler, H.; Schmidt, B.; Schopper, A.; Schwemmer, R.; Seyfert, P.; Stagni, F.; Stahl, S.; Teubert, F.; Thomas, E.; Tolk, S.; Valassi, A.; Valat, S.; van Herwijnen, E.; Gomez, R. Vazquez; Barbosa, J. V. Viana; Voneki, B.; Wyllie, K.; Andreassi, G.; Battista, V; Bay, A.; Bellee, V; Blanc, F.; De Cian, M.; Lopes, L. Ferreira; Fitzpatrick, C.; Giani, S.; Girard, O. G.; Haefeli, G.; Hopchev, P. H.; Khurewathanakul, C.; Kuonen, A. K.; Macko, V; Marinangeli, M.; Marino, P.; Maurin, B.; Nakada, T.; Nanut, T.; Nguyen, T. D.; Nguyen-Mau, C.; Pais, P. R.; Pescatore, L.; Pietrzyk, G.; Redi, F.; Rodrigues, A. B.; Schneider, O.; Schubiger, M.; Stefko, P.; Stramaglia, M. E.; Tran, M. T.; Atzeni, M.; Bernet, R.; Betancourt, C.; Bershyiko, Ia; Buonaura, A.; Pardinas, J. Garcia; Graverini, E.; Lancierini, D.; Lionetto, F.; Mauri, A.; Mueller, K.; Owen, P.; Navarro, A. Puig; Serra, N.; Coutinho, R. Silva; Steinkamp, O.; Storaci, B.; Straumann, U.; Vollhardt, A.; Wang, Z.; Weiden, A.; Dovbnya, A.; Kandybei, S.; Koliiev, S.; Pugatch, V; Bifani, S.; Calladine, R.; Chatzikonstantinidis, G.; Farley, N.; Ilten, P.; Lazzeroni, C.; Mazurov, A.; Plews, J.; Popov, D.; Sergi, A.; Watson, N. K.; Williams, T.; Zarebski, K. A.; Adinolfi, M.; Bhasin, S.; Buchanan, E.; Chapman, M. G.; Dalseno, J.; Harnew, S. T.; Kariuki, J. M.; Maddrell-Mander, S.; Naik, P.; Petridis, K.; Pomery, G. J.; Price, E.; Prouve, C.; Rademacker, J. H.; Richards, S.; Velthuis, J. J.; Bettler, M. O.; Cliff, H.; V,; Delaney, B.; Tico, J. Garra; Gibson, V; Haines, S. C.; Jones, C. R.; Keizer, F.; Kenzie, M.; Lovell, G. H.; Smeaton, J. G.; Trisovic, A.; Tully, A.; Vitti, M.; Ward, D. R.; Williams, I; Wotton, S. A.; Back, J. J.; Blake, T.; Gonzalo, A. Brossa; Sobral, C. M. Costa; Crocombe, A.; Gershon, T.; Kreps, M.; Latham, T.; Loh, D.; Mathad, A.; Millard, E.; Poluektov, A.; Wicht, J.; Easo, S.; Nandakumar, R.; Papanestis, A.; Ricciardi, S.; Wilson, F. F.; Carson, L.; Clarke, P. E. L.; Cowan, G. A.; Currie, R.; Eisenhardt, S.; Gabriel, E.; Gambetta, S.; Gizdov, K.; Muheim, F.; Needham, M.; Pappagallo, M.; Petrucci, S.; Playfer, S.; Smith, I. T.; Zonneveld, J. B.; Alexander, M.; Beddow, J.; Bobulska, D.; Dean, C. T.; Douglas, L.; Eklund, L.; Karodia, S.; Longstaff, I; Schiller, M.; Soler, F. J. P.; Spradlin, P.; Traill, M.; Bowcock, T. J.; V,; Casse, G.; Dettori, F.; Dreimanis, K.; Farry, S.; Lima, V. Franco; Harrison, T.; Hennessy, K.; Hutchcroft, D.; Marshall, P. J.; Mead, J.; V,; Rinnert, K.; Shears, T.; Wark, H. M.; Yeomans, L. E.; Cartelle, P. Alvarez; Baker, S.; Egede, U.; Golutvin, A.; Hecker, M.; Humair, T.; Kress, F.; Mccann, M.; Patel, M.; Smith, M.; Stefkova, S.; Tilley, M. J.; Websdale, D.; Appleby, R. B.; Barlow, R. J.; Barter, W.; Borghi, S.; Burr, C.; Capriotti, L.; De Capua, S.; Dutta, D.; Gersabeck, E.; Gersabeck, M.; Grillo, L.; Charman, R. Hidalgo; Hilton, M.; Lafferty, G.; Maguire, K.; Mcnab, A.; Murray, D.; Parkes, C.; Sarpis, G.; Williams, M. R. J.; Bjorn, M.; Cazon, B. R. Gruberg; Hadavizadeh, T.; Hancock, T. H.; Harnew, N.; Hill, D.; Jalocha, J.; John, M.; Jurik, N.; Malde, S.; Murphy, C. H.; Nandi, A.; Pili, M.; Pullen, H.; Rollings, A.; Veneziano, G.; Vesterinen, M.; Wilkinson, G.; Boettcher, T.; Craik, D. C.; Weisser, C.; Williams, M.; Akar, S.; Evans, T.; Huard, Z. C.; Meadows, B.; Rodrigues, E.; Schreiner, H. F.; Sokoloff, M. D.; Andrews, J. E.; Hamilton, B.; Jawahery, A.; Parker, W.; Wimberley, J.; Artuso, M.; Batsukh, B.; Beiter, A.; Blusk, S.; Ely, S.; Kelsey, M.; Kim, K. E.; Li, Z.; Liang, X.; Mountain, R.; Polyakov, I; Rudolph, M. S.; Skwarnicki, T.; Stone, S.; Venkateswaran, A.; Wang, J.; Wilkinson, M.; Yao, Y.; Yuan, X.; Gobel, C.; Salustino Guimaraes, V; Beliy, N.; He, J.; Huang, W.; P-R, Li; Lyu, X.; Qian, W.; Qin, J.; Saur, M.; Szymanski, M.; Vieira, D.; Xu, Q.; Zheng, Y.; Cai, H.; Sun, L.; Dey, B.; Hu, W.; Wang, Y.; Xiao, D.; Xie, Y.; Xu, M.; Yin, H.; Yu, J.; Zhang, D.; Milanes, D. A.; Monroy, I. A.; Rodriguez Lopez, J. A.; Gruenberg, O.; Hess, M.; Meinert, N.; Viemann, H.; Waldi, R.; Onderwater, C. J. G.; Likhomanenko, T.; Malinin, A.; Morgunova, O.; Nogay, A.; Petrov, A.; Shevchenko, V; Baryshnikov, F.; Didenko, S.; Polukhina, N.; Shmanin, E.; Panshin, G.; Strokov, S.; Vagner, A.; Garcia Martin, L. M.; Henry, L.; Martinez Vidal, F.; Oyanguren, A.; Remon Alepuz, C.; Ruiz Vidal, J.; Sanchez Mayordomo, C.; Aidala, C. A.; Da Silva, C. L.; Durham, J. M.

doi:10.1016/j.nuclphysa.2018.10.069

Coherent production of J/psi mesons is studied in lead-lead collision data at a nucleon-nucleon centre-of-mass energy of 5 TeV collected by the LHCb experiment. The data set corresponds to an integrated luminosity of about 10 mu b(-1). The J/psi, mesons are reconstructed in the dimuon final state, where the muons are detected within the pseudorapidity region 2.0 < eta < 4.5. The J/psi mesons are required to have transverse momentum P-T < 1 GeV and rapidity 2.0 < y < 4.5. The cross-section within this fiducial region is measured to be sigma = 5.3 +/- 0.2 (stat) +/- 0.5 (syst) +/- 0.7 (lumi) mb. The differential cross-section is also measured in five bins of J/psi rapidity. The results are compared to predictions from phenomenological models.