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Nuclear modification of $\Upsilon$ states in pPb collisions at $\sqrt{s_\mathrm{NN}}$ = 5.02 TeV

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2022

[10.3204/PUBDB-2022-01373]  GO

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Report No.: CERN-EP-2020-181; CMS-HIN-18-005; arXiv:2202.11807

Abstract: Production cross sections of $\Upsilon$(1S), $\Upsilon$(2S), and $\Upsilon$(3S) states decaying into \muplusmuminus in proton-lead (pPb) collisions are reported using data collected by the CMS experiment at$\sqrt{s_\mathrm{NN}}$ = 5.02 TeV. A comparison is made with corresponding cross sections obtained with pp data measured at the same collision energy and scaled by the Pb nucleus mass number. The nuclear modification factor for $\Upsilon$(1S) is found to be $R_\mathrm{pPb}(\Upsilon(1S))$ = 0.806 $\pm$ 0.024 (stat) $\pm$ 0.059 (syst). Similar results for the excited states indicate a sequential suppression pattern, such that $R_\mathrm{pPb}(\Upsilon(1S)) \gt R_\mathrm{pPb}(\Upsilon(2S)) \gt R_\mathrm{pPb}(\Upsilon(3S))$. The suppression is much less pronounced in pPb than in PbPb collisions, and independent of transverse momentum $p_\mathrm{T}^\Upsilon$ and center-of-mass rapidity $y_\mathrm{CM}^\Upsilon$ of the individual $\Upsilon$ state in the studied range $p_\mathrm{T}^\Upsilon \lt $ 30 GeV$/c$ and $\vert y_\mathrm{CM}^\Upsilon\vert \lt$ 1.93. Models that incorporate sequential suppression of bottomonia in pPb collisions are in better agreement with the data than those which only assume initial-state modifications.

Keyword(s): nucleus, mass number ; suppression ; Upsilon(9460) ; TeV ; GeV ; initial state ; excited state ; transverse momentum ; Upsilon(10020) ; rapidity ; CMS ; Upsilon(10355)


Note: Submitted to Physics Letters B. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/HIN-18-005 (CMS Public Pages)
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2022
Database coverage:
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Physics letters / B 835, 137397 () [10.1016/j.physletb.2022.137397]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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