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Journal Article PUBDB-2023-06487
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Measurements of the azimuthal anisotropy of prompt and nonprompt charmonia in PbPb collisions at $ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $ = 5.02 TeV

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2023
SISSA [Trieste]

Journal of high energy physics 10(10), 115 () [10.1007/JHEP10(2023)115]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2023-052; CMS-HIN-21-008; arXiv:2305.16928

Abstract: The second-order (v$_{2}$) and third-order (v$_{3}$) Fourier coefficients describing the azimuthal anisotropy of prompt and nonprompt (from b-hadron decays) J/ψ, as well as prompt ψ(2S) mesons are measured in lead-lead collisions at a center-of-mass energy per nucleon pair of $ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $ = 5.02 TeV. The analysis uses a data set corresponding to an integrated luminosity of 1.61 nb$^{−1}$ recorded with the CMS detector. The J/ψ and ψ(2S) mesons are reconstructed using their dimuon decay channel. The v$_{2}$ and v$_{3}$ coefficients are extracted using the scalar product method and studied as functions of meson transverse momentum and collision centrality. The measured v$_{2}$ values for prompt J/ψ mesons are found to be larger than those for nonprompt J/ψ mesons. The prompt J/ψ v$_{2}$ values at high p$_{T}$ are found to be underpredicted by a model incorporating only parton energy loss effects in a quark-gluon plasma medium. Prompt and nonprompt J/ψ meson v$_{3}$ and prompt ψ(2S) v$_{2}$ and v$_{3}$ values are also reported for the first time, providing new information about heavy quark interactions in the hot and dense medium created in heavy ion collisions.[graphic not available: see fulltext]

Keyword(s): heavy ion: scattering ; lead ; J/psi(3100): direct production ; psi(3685): direct production ; J/psi(3100): leptonic decay ; psi(3685): leptonic decay ; angular distribution: anisotropy ; J/psi(3100): transverse momentum ; psi(3685): transverse momentum ; transverse momentum: dependence ; impact parameter: dependence ; parton: energy loss ; muon: pair production ; quark gluon: plasma ; CERN LHC Coll ; CMS ; heavy quark ; charmonium: direct production ; experimental results ; 5020 GeV-cms/nucleon ; Charm Physics ; Collective Flow ; Heavy Ion Experiments ; Quarkonium

Classification:
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  3. DFG project 390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2023
Database coverage:
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 ; National-Konsortium ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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