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Centrality and rapidity dependence of inclusive jet production in $\sqrt{s_\mathrm{NN}} = 5.02$ TeV proton-lead collisions with the ATLAS detectorATL

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2014

 GO

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Report No.: CERN-PH-EP-2014-275; arXiv:1412.4092

Abstract: Measurements of the centrality and rapidity dependence of inclusive jet production in $\sqrt{s_\mathrm{NN}} = 5.02$ TeV proton--lead ($p$+Pb) collisions and the jet cross-section in $\sqrt{s} = 2.76$ TeV proton--proton collisions are presented. These quantities are measured in datasets corresponding to an integrated luminosity of 27.8 nb$^{-1}$ and 4.0 pb$^{-1}$, respectively, recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider in 2013. The $p$+Pb collision centrality was characterised using the total transverse energy measured in the pseudorapidity interval $-4.9 < \eta < -3.2$ in the direction of the lead beam. Results are presented for the double-differential per-collision yields as a function of jet rapidity and transverse momentum ($p_\mathrm{T}$) for minimum-bias and centrality-selected $p$+Pb collisions, and are compared to the jet rate from the geometric expectation. The total jet yield in minimum-bias events is slightly enhanced above the expectation in a $p_\mathrm{T}$-dependent manner but is consistent with the expectation within uncertainties. The ratios of jet spectra from different centrality selections show a strong modification of jet production at all $p_\mathrm{T}$ at forward rapidities and for large $p_\mathrm{T}$ at mid-rapidity, which manifests as a suppression of the jet yield in central events and an enhancement in peripheral events. These effects imply that the factorisation between hard and soft processes is violated at an unexpected level in proton--nucleus collisions. Furthermore, the modifications at forward rapidities are found to be a function of the total jet energy only, implying that the violations may have a simple dependence on the hard parton-parton kinematics.

Keyword(s): p p: scattering ; jet: hadroproduction ; jet: yield ; jet: rapidity ; jet: suppression ; jet: energy ; lead: beam ; rapidity dependence ; ATLAS ; transverse momentum dependence ; transverse energy ; factorization ; CERN LHC Coll ; enhancement ; peripheral ; kinematics ; differential cross section: measured ; p nucleus: interaction ; experimental results ; 2760 GeV-cms5020 GeV-cms/nucleon


Note: OA

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. Experiments at LHC (ATLAS) (POF2-512) (POF2-512)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2014
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Centrality and rapidity dependence of inclusive jet production in $\sqrt{s_\mathrm{NN}} = 5.02$ TeV proton-lead collisions with the ATLAS detector
Physics letters / B 748, 392 - 413 () [10.1016/j.physletb.2015.07.023]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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