Abstract
The first measurement of the e+e− pair production at midrapidity and low invariant mass in central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV at the Large Hadron Collider is presented. The yield of e+e− pairs is compared with a cocktail of expected hadronic decay contributions in the invariant mass (mee) and pair transverse momentum (pT,ee) ranges mee < 3.5 GeV/c2 and pT,ee < 8 GeV/c. For 0.18 < mee < 0.5 GeV/c2 the ratio of data to the cocktail of hadronic contributions amounts to 1.40 ± 0.11 (stat.) ± 0.23 (syst.) ± 0.16 (cocktail) and 1.42 ± 0.11 (stat.) ± 0.23 (syst.)+0.24−0.29 (cocktail), including or not including medium effects in the estimation of the heavy-flavor background, respectively. It is consistent with predictions from two different models for an additional contribution of thermal e+e− pairs from the hadronic and partonic phases. In the intermediate-mass range (1.2 < mee < 2.6 GeV/c2), the pair transverse impact parameter of the e+e− pairs (DCAee, where “DCA” denotes “distance of closest approach”) is used for the first time in Pb-Pb collisions to separate displaced dielectrons from heavy-flavor hadron decays from a possible (thermal) contribution produced at the interaction point. The data are consistent with a suppression of e+e− pairs from cc and an additional prompt component. Finally, the first direct-photon measurement in the 10% most central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV is reported via the study of virtual direct photons in the transverse momentum range 1 < pT < 5 GeV/c. A model including prompt photons, as well as photons from the preequilibrium and fluid-dynamic phases, can reproduce the result, while being at the upper edge of the data uncertainties.
| Original language | English |
|---|---|
| Pages (from-to) | 549061-5490627 |
| Number of pages | 4941567 |
| Journal | Physical Review C |
| Volume | 112 |
| Issue number | 5 |
| DOIs | |
| State | Published - 2025 |
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Dive into the research topics of 'Dielectron production in central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Physical Review C, Vol. 112, No. 5, 2025, p. 549061-5490627.
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T1 - Dielectron production in central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV
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AU - Roy, A.
AU - Roy, S.
AU - Rubini, N.
AU - Ruggiano, D.
AU - Rui, R.
AU - Russek, P. G.
AU - Russo, R.
AU - Rustamov, A.
AU - Ryabinkin, E.
AU - Ryabov, Y.
AU - Rybicki, A.
AU - Rytkonen, H.
AU - Ryu, J.
AU - Rzesa, W.
AU - Saarimaki, O. A.M.
AU - Sadhu, S.
AU - Sadovsky, S.
AU - Saetre, J.
AU - Šafařík, K.
AU - Saha, P.
AU - Saha, S. K.
AU - Saha, S.
AU - Sahoo, B.
AU - Sahoo, B.
AU - Sahoo, R.
AU - Sahoo, S.
AU - Sahu, D.
AU - Sahu, P. K.
AU - Saini, J.
AU - Sajdakova, K.
AU - Sakai, S.
AU - Salvan, M. P.
AU - Sambyal, S.
AU - Samitz, D.
AU - Sanna, I.
AU - Saramela, T. B.
AU - Sarma, P.
AU - Sarritzu, V.
AU - Sarti, V. M.
AU - Sas, M. H.P.
AU - Sawan, S.
AU - Schambach, J.
AU - Scheid, H. S.
AU - Schiaua, C.
AU - Schicker, R.
AU - Schlepper, F.
AU - Schmah, A.
AU - Schmidt, C.
AU - Schmidt, H. R.
AU - Schmidt, M. O.
AU - Schmidt, M.
AU - Schmidt, N. V.
AU - Schmier, A. R.
AU - Schotter, R.
AU - Schröter, A.
AU - Schukraft, J.
AU - Schweda, K.
AU - Scioli, G.
AU - Scomparin, E.
AU - Seger, J. E.
AU - Sekiguchi, Y.
AU - Sekihata, D.
AU - Selina, M.
AU - Selyuzhenkov, I.
AU - Senyukov, S.
AU - Seo, J. J.
AU - Serebryakov, D.
AU - Šerkšnytė, L.
AU - Sevcenco, A.
AU - Shaba, T. J.
AU - Shabetai, A.
AU - Shahoyan, R.
AU - Shangaraev, A.
AU - Sharma, A.
AU - Sharma, B.
AU - Sharma, D.
AU - Sharma, H.
AU - Sharma, M.
AU - Sharma, S.
AU - Sharma, S.
AU - Sharma, U.
AU - Shatat, A.
AU - Sheibani, O.
AU - Shigaki, K.
AU - Shimomura, M.
AU - Shin, J.
AU - Shirinkin, S.
AU - Shou, Q.
AU - Sibiriak, Y.
AU - Siddhanta, S.
AU - Siemiarczuk, T.
AU - Silva, T. F.
AU - Silvermyr, D.
AU - Simantathammakul, T.
AU - Simeonov, R.
AU - Singh, B.
AU - Singh, B.
AU - Singh, K.
AU - Singh, R.
AU - Singh, R.
AU - Singh, R.
AU - Singh, S.
AU - Singh, V. K.
AU - Singhal, V.
AU - Sinha, T.
AU - Sitar, B.
AU - Sitta, M.
AU - Skaali, T. B.
AU - Skorodumovs, G.
AU - Slupecki, M.
AU - Smirnov, N.
AU - Snellings, R. J.M.
AU - Solheim, E. H.
AU - Song, J.
AU - Sonnabend, C.
AU - Soramel, F.
AU - Soto-Hernandez, A. B.
AU - Spijkers, R.
AU - Sputowska, I.
AU - Staa, J.
AU - Stachel, J.
AU - Stan, I.
AU - Steffanic, P. J.
AU - Stiefelmaier, S. F.
AU - Stocco, D.
AU - Storehaug, I.
AU - Stratmann, P.
AU - Strazzi, S.
AU - Sturniolo, A.
AU - Stylianidis, C. P.
AU - Suaide, A. A.P.
AU - Suire, C.
AU - Sukhanov, M.
AU - Suljic, M.
AU - Sultanov, R.
AU - Sumberia, V.
AU - Sumowidagdo, S.
AU - Swain, S.
AU - Szarka, I.
AU - Szymkowski, M.
AU - Taghavi, S. F.
AU - Taillepied, G.
AU - Takahashi, J.
AU - Tambave, G. J.
AU - Tang, S.
AU - Tang, Z.
AU - Takaki, J. D.Tapia
AU - Tapus, N.
AU - Tarasovicova, L. A.
AU - Tarzila, M. G.
AU - Tassielli, G. F.
AU - Tauro, A.
AU - García, A. Tavira
AU - Muñoz, G. Tejeda
AU - Telesca, A.
AU - Terlizzi, L.
AU - Terrevoli, C.
AU - Thakur, S.
AU - Thomas, D.
AU - Tikhonov, A.
AU - Tiltmann, N.
AU - Timmins, A. R.
AU - Tkacik, M.
AU - Tkacik, T.
AU - Toia, A.
AU - Tokumoto, R.
AU - Tomohiro, K.
AU - Topilskaya, N.
AU - Toppi, M.
AU - Tork, T.
AU - Torres, V. V.
AU - Ramos, A. G.Torres
AU - Trifiró, A.
AU - Triolo, A. S.
AU - Tripathy, S.
AU - Tripathy, T.
AU - Trogolo, S.
AU - Trubnikov, V.
AU - Trzaska, W. H.
AU - Trzcinski, T. P.
AU - Tumkin, A.
AU - Turrisi, R.
AU - Tveter, T. S.
AU - Ullaland, K.
AU - Ulukutlu, B.
AU - Uras, A.
AU - Usai, G. L.
AU - Vala, M.
AU - Valle, N.
AU - van Doremalen, L. V.R.
AU - van Leeuwen, M.
AU - van Veen, C. A.
AU - van Weelden, R. J.G.
AU - Van de Vyvre, P.
AU - Varga, D.
AU - Varga, Z.
AU - Torres, P. Vargas
AU - Vasileiou, M.
AU - Vasiliev, A.
AU - Doce, O. Vázquez
AU - Rueda, O. Vazquez
AU - Vechernin, V.
AU - Vercellin, E.
AU - Limón, S. Vergara
AU - Verma, R.
AU - Vermunt, L.
AU - Vértesi, R.
AU - Verweij, M.
AU - Vickovic, L.
AU - Vilakazi, Z.
AU - Baillie, O. Villalobos
AU - Villani, A.
AU - Vinogradov, A.
AU - Virgili, T.
AU - Virta, M. M.O.
AU - Vislavicius, V.
AU - Vodopyanov, A.
AU - Volkel, B.
AU - Völkl, M. A.
AU - Voloshin, K.
AU - Voloshin, S. A.
AU - Volpe, G.
AU - vonHaller, B.
AU - Vorobyev, I.
AU - Vozniuk, N.
AU - Vrláková, J.
AU - Wan, J.
AU - Wang, C.
AU - Wang, D.
AU - Wang, Y.
AU - Wang, Y.
AU - Wegrzynek, A.
AU - Weiglhofer, F. T.
AU - Wenzel, S. C.
AU - Wessels, J. P.
AU - Wiechula, J.
AU - Wikne, J.
AU - Wilk, G.
AU - Wilkinson, J.
AU - Willems, G. A.
AU - Windelband, B.
AU - Winn, M.
AU - Wright, J. R.
AU - Wu, W.
AU - Wu, Y.
AU - Xu, R.
AU - Yadav, A.
AU - Yadav, A. K.
AU - Yalcin, S.
AU - Yamaguchi, Y.
AU - Yang, S.
AU - Yano, S.
AU - Yin, Z.
AU - Yoo, I. K.
AU - Yoon, J. H.
AU - Yu, H.
AU - Yuan, S.
AU - Yuncu, A.
AU - Zaccolo, V.
AU - Zampolli, C.
AU - Zanone, F.
AU - Zardoshti, N.
AU - Zarochentsev, A.
AU - Závada, P.
AU - Zaviyalov, N.
AU - Zhalov, M.
AU - Zhang, B.
AU - Zhang, C.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, M.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, X.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhang, Z.
AU - Zhao, M.
AU - Zherebchevskii, V.
AU - Zhi, Y.
AU - Zhou, D.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhu, J.
AU - Zhu, Y.
AU - Zugravel, S. C.
AU - Zurlo, N.
N1 - Publisher Copyright: © 2025 CERN, for the ALICE Collaboration
PY - 2025
Y1 - 2025
N2 - The first measurement of the e+e− pair production at midrapidity and low invariant mass in central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV at the Large Hadron Collider is presented. The yield of e+e− pairs is compared with a cocktail of expected hadronic decay contributions in the invariant mass (mee) and pair transverse momentum (pT,ee) ranges mee < 3.5 GeV/c2 and pT,ee < 8 GeV/c. For 0.18 < mee < 0.5 GeV/c2 the ratio of data to the cocktail of hadronic contributions amounts to 1.40 ± 0.11 (stat.) ± 0.23 (syst.) ± 0.16 (cocktail) and 1.42 ± 0.11 (stat.) ± 0.23 (syst.)+0.24−0.29 (cocktail), including or not including medium effects in the estimation of the heavy-flavor background, respectively. It is consistent with predictions from two different models for an additional contribution of thermal e+e− pairs from the hadronic and partonic phases. In the intermediate-mass range (1.2 < mee < 2.6 GeV/c2), the pair transverse impact parameter of the e+e− pairs (DCAee, where “DCA” denotes “distance of closest approach”) is used for the first time in Pb-Pb collisions to separate displaced dielectrons from heavy-flavor hadron decays from a possible (thermal) contribution produced at the interaction point. The data are consistent with a suppression of e+e− pairs from cc and an additional prompt component. Finally, the first direct-photon measurement in the 10% most central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV is reported via the study of virtual direct photons in the transverse momentum range 1 < pT < 5 GeV/c. A model including prompt photons, as well as photons from the preequilibrium and fluid-dynamic phases, can reproduce the result, while being at the upper edge of the data uncertainties.
AB - The first measurement of the e+e− pair production at midrapidity and low invariant mass in central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV at the Large Hadron Collider is presented. The yield of e+e− pairs is compared with a cocktail of expected hadronic decay contributions in the invariant mass (mee) and pair transverse momentum (pT,ee) ranges mee < 3.5 GeV/c2 and pT,ee < 8 GeV/c. For 0.18 < mee < 0.5 GeV/c2 the ratio of data to the cocktail of hadronic contributions amounts to 1.40 ± 0.11 (stat.) ± 0.23 (syst.) ± 0.16 (cocktail) and 1.42 ± 0.11 (stat.) ± 0.23 (syst.)+0.24−0.29 (cocktail), including or not including medium effects in the estimation of the heavy-flavor background, respectively. It is consistent with predictions from two different models for an additional contribution of thermal e+e− pairs from the hadronic and partonic phases. In the intermediate-mass range (1.2 < mee < 2.6 GeV/c2), the pair transverse impact parameter of the e+e− pairs (DCAee, where “DCA” denotes “distance of closest approach”) is used for the first time in Pb-Pb collisions to separate displaced dielectrons from heavy-flavor hadron decays from a possible (thermal) contribution produced at the interaction point. The data are consistent with a suppression of e+e− pairs from cc and an additional prompt component. Finally, the first direct-photon measurement in the 10% most central Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV is reported via the study of virtual direct photons in the transverse momentum range 1 < pT < 5 GeV/c. A model including prompt photons, as well as photons from the preequilibrium and fluid-dynamic phases, can reproduce the result, while being at the upper edge of the data uncertainties.
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/105027404158
U2 - 10.1103/xl6m-vbqk
DO - 10.1103/xl6m-vbqk
M3 - Article
AN - SCOPUS:105027404158
SN - 2469-9985
VL - 112
SP - 549061
EP - 5490627
JO - Physical Review C
JF - Physical Review C
IS - 5
ER -