Photoproduction of J / ψ and of high mass e+ e- in ultra-peripheral Au + Au collisions at sqrt(sN N) = 200 GeV

S. Afanasiev, C. Aidala, N. N. Ajitanand, Y. Akiba, J. Alexander, A. Al-Jamel, K. Aoki, L. Aphecetche, R. Armendariz, S. H. Aronson, R. Averbeck, T. C. Awes, B. Azmoun, V. Babintsev, A. Baldisseri, K. N. Barish, P. D. Barnes, B. Bassalleck, S. Bathe, S. BatsouliV. Baublis, F. Bauer, A. Bazilevsky, S. Belikov, R. Bennett, Y. Berdnikov, M. T. Bjorndal, J. G. Boissevain, H. Borel, K. Boyle, M. L. Brooks, D. S. Brown, D. Bucher, H. Buesching, V. Bumazhnov, G. Bunce, J. M. Burward-Hoy, S. Butsyk, S. Campbell, J. S. Chai, S. Chernichenko, J. Chiba, C. Y. Chi, M. Chiu, I. J. Choi, T. Chujo, V. Cianciolo, C. R. Cleven, Y. Cobigo, B. A. Cole, M. P. Comets, Z. Conesa del Valle, P. Constantin, M. Csanád, T. Csörgo, T. Dahms, K. Das, G. David, H. Delagrange, A. Denisov, D. d'Enterria, A. Deshpande, E. J. Desmond, O. Dietzsch, A. Dion, J. L. Drachenberg, O. Drapier, A. Drees, A. K. Dubey, A. Durum, V. Dzhordzhadze, Y. V. Efremenko, J. Egdemir, A. Enokizono, H. En'yo, B. Espagnon, S. Esumi, D. E. Fields, F. Fleuret, S. L. Fokin, B. Forestier, Z. Fraenkel, J. E. Frantz, A. Franz, A. D. Frawley, Y. Fukao, S. Y. Fung, S. Gadrat, F. Gastineau, M. Germain, A. Glenn, M. Gonin, J. Gosset, Y. Goto, R. Granier de Cassagnac, N. Grau, S. V. Greene, M. Grosse Perdekamp, T. Gunji, H. Å Gustafsson, T. Hachiya, A. Hadj Henni, J. S. Haggerty, M. N. Hagiwara, H. Hamagaki, H. Harada, E. P. Hartouni, K. Haruna, M. Harvey, E. Haslum, K. Hasuko, R. Hayano, M. Heffner, T. K. Hemmick, J. M. Heuser, X. He, H. Hiejima, J. C. Hill, R. Hobbs, M. Holmes, W. Holzmann, K. Homma, B. Hong, T. Horaguchi, M. G. Hur, T. Ichihara, K. Imai, M. Inaba, D. Isenhower, L. Isenhower, M. Ishihara, T. Isobe, M. Issah, A. Isupov, B. V. Jacak, J. Jia, J. Jin, O. Jinnouchi, B. M. Johnson, K. S. Joo, D. Jouan, F. Kajihara, S. Kametani, N. Kamihara, M. Kaneta, J. H. Kang, T. Kawagishi, A. V. Kazantsev, S. Kelly, A. Khanzadeev, D. J. Kim, E. Kim, Y. S. Kim, E. Kinney, A. Kiss, E. Kistenev, A. Kiyomichi, C. Klein-Boesing, L. Kochenda, V. Kochetkov, B. Komkov, M. Konno, D. Kotchetkov, A. Kozlov, P. J. Kroon, G. J. Kunde, N. Kurihara, K. Kurita, M. J. Kweon, Y. Kwon, G. S. Kyle, R. Lacey, J. G. Lajoie, A. Lebedev, Y. Le Bornec, S. Leckey, D. M. Lee, M. K. Lee, M. J. Leitch, M. A.L. Leite, H. Lim, A. Litvinenko, M. X. Liu, X. H. Li, C. F. Maguire, Y. I. Makdisi, A. Malakhov, M. D. Malik, V. I. Manko, H. Masui, F. Matathias, M. C. McCain, P. L. McGaughey, Y. Miake, T. E. Miller, A. Milov, S. Mioduszewski, G. C. Mishra, J. T. Mitchell, D. P. Morrison, J. M. Moss, T. V. Moukhanova, D. Mukhopadhyay, J. Murata, S. Nagamiya, Y. Nagata, J. L. Nagle, M. Naglis, T. Nakamura, J. Newby, M. Nguyen, B. E. Norman, A. S. Nyanin, J. Nystrand, E. O'Brien, C. A. Ogilvie, H. Ohnishi, I. D. Ojha, H. Okada, K. Okada, O. O. Omiwade, A. Oskarsson, I. Otterlund, K. Ozawa, D. Pal, A. P.T. Palounek, V. Pantuev, V. Papavassiliou, J. Park, W. J. Park, S. F. Pate, H. Pei, J. C. Peng, H. Pereira, V. Peresedov, D. Yu Peressounko, C. Pinkenburg, R. P. Pisani, M. L. Purschke, A. K. Purwar, H. Qu, J. Rak, I. Ravinovich, K. F. Read, M. Reuter, K. Reygers, V. Riabov, Y. Riabov, G. Roche, A. Romana, M. Rosati, S. S.E. Rosendahl, P. Rosnet, P. Rukoyatkin, V. L. Rykov, S. S. Ryu, B. Sahlmueller, N. Saito, T. Sakaguchi, S. Sakai, V. Samsonov, H. D. Sato, S. Sato, S. Sawada, V. Semenov, R. Seto, D. Sharma, T. K. Shea, I. Shein, T. A. Shibata, K. Shigaki, M. Shimomura, T. Shohjoh, K. Shoji, A. Sickles, C. L. Silva, D. Silvermyr, K. S. Sim, C. P. Singh, V. Singh, S. Skutnik, W. C. Smith, A. Soldatov, R. A. Soltz, W. E. Sondheim, S. P. Sorensen, I. V. Sourikova, F. Staley, P. W. Stankus, E. Stenlund, M. Stepanov, A. Ster, S. P. Stoll, T. Sugitate, C. Suire, J. P. Sullivan, J. Sziklai, T. Tabaru, S. Takagi, E. M. Takagui, A. Taketani, K. H. Tanaka, Y. Tanaka, K. Tanida, M. J. Tannenbaum, A. Taranenko, P. Tarján, T. L. Thomas, M. Togawa, J. Tojo, H. Torii, R. S. Towell, V. N. Tram, I. Tserruya, Y. Tsuchimoto, S. K. Tuli, H. Tydesjö, N. Tyurin, C. Vale, H. Valle, H. W. van Hecke, J. Velkovska, R. Vertesi, A. A. Vinogradov, E. Vznuzdaev, M. Wagner, X. R. Wang, Y. Watanabe, J. Wessels, S. N. White, N. Willis, D. Winter, C. L. Woody, M. Wysocki, W. Xie, A. Yanovich, S. Yokkaichi, G. R. Young, I. Younus, I. E. Yushmanov, W. A. Zajc, O. Zaudtke, C. Zhang, J. Zimányi, L. Zolin

    Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

    130 Scopus citations

    Abstract

    We present the first measurement of photoproduction of J / ψ and of two-photon production of high-mass e+ e- pairs in electromagnetic (or ultra-peripheral) nucleus-nucleus interactions, using Au + Au data at sqrt(sN N) = 200 GeV. The events are tagged with forward neutrons emitted following Coulomb excitation of one or both Au{star operator} nuclei. The event sample consists of 28 events with me+ e- > 2 GeV / c2 with zero like-sign background. The measured cross sections at midrapidity of d σ / d y (J / ψ + X n, y = 0) = 76 ± 33 (stat) ± 11 (syst) μb and d2 σ / d m d y (e+ e- + X n, y = 0) = 86 ± 23 (stat) ± 16 (syst) μb / (GeV / c2) for me+ e- ∈ [2.0, 2.8] GeV / c2 have been compared and found to be consistent with models for photoproduction of J / ψ and QED based calculations of two-photon production of e+ e- pairs.

    Original languageEnglish
    Pages (from-to)321-329
    Number of pages9
    JournalPhysics Letters B
    Volume679
    Issue number4
    DOIs
    StatePublished - Aug 31 2009

    Funding

    We thank the staff of the Collider-Accelerator and Physics Departments at BNL for their vital contributions. We acknowledge support from the Office of Nuclear Physics in DOE Office of Science and NSF (USA), MEXT and JSPS (Japan), CNPq and FAPESP (Brazil), NSFC (China), IN2P3/CNRS, and CEA (France), BMBF, DAAD, and AvH (Germany), OTKA (Hungary), DAE (India), ISF (Israel), KRF and KOSEF (Korea), MES, RAS, and FAAE (Russia), VR and KAW (Sweden), US CRDF for the FSU, US–Hungarian NSF-OTKA-MTA, and US–Israel BSF.

    Fingerprint

    Dive into the research topics of 'Photoproduction of J / ψ and of high mass e+ e- in ultra-peripheral Au + Au collisions at sqrt(sN N) = 200 GeV'. Together they form a unique fingerprint.

    Cite this