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Journal Article PUBDB-2022-05123
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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
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 835, 137397 () [10.1016/j.physletb.2022.137397]
 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): p nucleus: interaction ; lead ; nucleus: mass number ; suppression ; Upsilon(9460): leptonic decay ; Upsilon(10020): leptonic decay ; Upsilon(10355): leptonic decay ; muon: pair production ; initial state ; excited state ; nuclear matter: effect ; channel cross section: branching ratio: measured ; transverse momentum dependence ; rapidity dependence ; CMS ; CERN LHC Coll ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon

Classification:

Note: 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)
  2. DFG project 390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; SCOAP3 OpenAccess ; DOAJ ; OpenAccess ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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