Multiplicity and transverse momentum evolution of charge-dependent correlations in pp, p-Pb, and Pb-Pb collisions at the LHC
J. Adam
,
Laurent Aphecetche
(1)
,
A. Baldisseri
(2)
,
Guillaume Batigne
(1)
,
I. Belikov
(3)
,
H. Borel
(2)
,
J. Castillo Castellanos
(2)
,
J.L. Charvet
,
C. Cheshkov
(4)
,
B. Cheynis
(4)
,
L. Ducroux
(4)
,
Marie Germain
(1)
,
J.-Y. Grossiord
(4)
,
B. Hippolyte
(3)
,
A. Lardeux
(1)
,
A. Maire
(3)
,
J. Martin Blanco
(1)
,
Gines Martinez Garcia
(1)
,
L. Massacrier
(1)
,
L. Molnar
(3)
,
D.A. Moreira De Godoy
(1)
,
A. Morreale
(1)
,
H. Pereira Da Costa
(2)
,
Philippe Pillot
(1)
,
L. Ronflette
(1)
,
Y. Schutz
(1)
,
Alexandre Shabetai
(1)
,
Diego Stocco
(1)
,
B. Teyssier
(4)
,
R. Tieulent
(4)
,
A. Uras
(4)
,
R. Vernet
(5)
,
M. Wang
(1)
,
G. Conesa Balbastre
(6)
,
J. Faivre
(6)
,
C. Furget
(6)
,
R. Guernane
(6)
,
C. Silvestre
(6)
,
A. Vauthier
(6)
,
V. Barret
(7)
,
N. Bastid
(7)
,
A. Batista Camejo
(7)
,
P. Crochet
(7)
,
P. Dupieux
(7)
,
V.J.G. Feuillard
(7)
,
S. Li
(7)
,
X. Lopez
(7)
,
F. Manso
(7)
,
S. Porteboeuf-Houssais
(7)
,
P. Rosnet
(7)
,
B. Vulpescu
(7)
,
Z. Conesa Del Valle
(8)
,
I. Das
(8)
,
B. Espagnon
(8)
,
C. Hadjidakis
(8)
,
I. Lakomov
(8)
,
C. Suire
(8)
,
J. D. Tapia Takaki
(8)
,
M. Tarhini
(8)
,
L. Valencia Palomo
(8)
1
SUBATECH -
Laboratoire SUBATECH Nantes
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
4 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
5 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
8 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
4 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
5 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
8 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
J. Adam
- Fonction : Auteur
- PersonId : 9493
- IdHAL : jean-luc-adam
- ORCID : 0000-0002-1242-6776
- IdRef : 050643592
Laurent Aphecetche
- Fonction : Auteur
- PersonId : 2010
- IdHAL : laurent-aphecetche
- ORCID : 0000-0001-7662-3878
- IdRef : 113847653
Guillaume Batigne
- Fonction : Auteur
- PersonId : 175820
- IdHAL : guillaume-batigne
- ORCID : 0000-0001-8638-6300
- IdRef : 077207874
J.L. Charvet
- Fonction : Auteur
B. Cheynis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750577
- IdHAL : brigitte-cheynis
- IdRef : 032215606
Marie Germain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 170960
- IdHAL : marie-germain
- ORCID : 0000-0001-7382-1609
- IdRef : 176579958
Gines Martinez Garcia
- Fonction : Auteur
- PersonId : 169952
- IdHAL : gines-martinez
- ORCID : 0000-0002-8657-6742
- IdRef : 068952961
Philippe Pillot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 175815
- IdHAL : ppillot
- ORCID : 0000-0002-9067-0803
Alexandre Shabetai
- Fonction : Auteur
- PersonId : 181202
- IdHAL : alexandre-shabetai
- ORCID : 0000-0003-3069-726X
Diego Stocco
- Fonction : Auteur
- PersonId : 170966
- IdHAL : diego-stocco
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- IdRef : 204479150
G. Conesa Balbastre
- Fonction : Auteur
- PersonId : 737477
- IdHAL : conesa-balbastre-gustavo
- ORCID : 0000-0001-5283-3520
S. Porteboeuf-Houssais
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1350722
- IdHAL : sarah-porteboeuf
- ORCID : 0000-0002-2646-6189
Résumé
We report on two-particle charge-dependent correlations in pp, p-Pb, and Pb-Pb collisions as a function of the pseudorapidity and azimuthal angle difference, $\mathrm{\Delta}\eta$ and $\mathrm{\Delta}\varphi$ respectively. These correlations are studied using the balance function that probes the charge creation time and the development of collectivity in the produced system. The dependence of the balance function on the event multiplicity as well as on the trigger and associated particle transverse momentum ($p_{\mathrm{T}}$) in pp, p-Pb, and Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{\mathrm{NN}}} = 7$, 5.02, and 2.76 TeV, respectively, are presented. In the low transverse momentum region, for $0.2 < p_{\mathrm{T}} < 2.0$ GeV/$c$, the balance function becomes narrower in both $\mathrm{\Delta}\eta$ and $\mathrm{\Delta}\varphi$ directions in all three systems for events with higher multiplicity. The experimental findings favor models that either incorporate some collective behavior (e.g. AMPT) or different mechanisms that lead to effects that resemble collective behavior (e.g. PYTHIA8 with color reconnection). For higher values of transverse momenta the balance function becomes even narrower but exhibits no multiplicity dependence, indicating that the observed narrowing with increasing multiplicity at low $p_{\mathrm{T}}$ is a feature of bulk particle production.