Production of light-flavor hadrons in pp collisions at $$\sqrt{s}~=~7\text { and }\sqrt{s} = 13 \, \text { TeV} $$

Author:

Acharya S., ,Adamová D.,Adler A.,Adolfsson J.,Aggarwal M. M.,Rinella G. Aglieri,Agnello M.,Agrawal N.,Ahammed Z.,Ahmad S.,Ahn S. U.,Akindinov A.,Al-Turany M.,Alam S. N.,Albuquerque D. S. D.,Aleksandrov D.,Alessandro B.,Alfanda H. M.,Molina R. Alfaro,Ali B.,Ali Y.,Alici A.,Alkin A.,Alme J.,Alt T.,Altenkamper L.,Altsybeev I.,Anaam M. N.,Andrei C.,Andreou D.,Andrews H. A.,Andronic A.,Angeletti M.,Anguelov V.,Anson C.,Antičić T.,Antinori F.,Antonioli P.,Apadula N.,Aphecetche L.,Appelshäuser H.,Arcelli S.,Arnaldi R.,Arratia M.,Arsene I. C.,Arslandok M.,Augustinus A.,Averbeck R.,Aziz S.,Azmi M. D.,Badalà A.,Baek Y. W.,Bagnasco S.,Bai X.,Bailhache R.,Bala R.,Balbino A.,Baldisseri A.,Ball M.,Balouza S.,Banerjee D.,Barbera R.,Barioglio L.,Barnaföldi G. G.,Barnby L. S.,Barret V.,Bartalini P.,Barth K.,Bartsch E.,Baruffaldi F.,Bastid N.,Basu S.,Batigne G.,Batyunya B.,Bauri D.,Alba J. L. Bazo,Bearden I. G.,Beattie C.,Bedda C.,Behera N. K.,Belikov I.,Hechavarria A. D. C. Bell,Bellini F.,Bellwied R.,Belyaev V.,Bencedi G.,Beole S.,Bercuci A.,Berdnikov Y.,Berenyi D.,Bertens R. A.,Berzano D.,Besoiu M. G.,Betev L.,Bhasin A.,Bhat I. R.,Bhat M. A.,Bhatt H.,Bhattacharjee B.,Bianchi A.,Bianchi L.,Bianchi N.,Bielčík J.,Bielčíková J.,Bilandzic A.,Biro G.,Biswas R.,Biswas S.,Blair J. T.,Blau D.,Blume C.,Boca G.,Bock F.,Bogdanov A.,Boi S.,Boldizsár L.,Bolozdynya A.,Bombara M.,Bonomi G.,Borel H.,Borissov A.,Bossi H.,Botta E.,Bratrud L.,Braun-Munzinger P.,Bregant M.,Broz M.,Bruna E.,Bruno G. E.,Buckland M. D.,Budnikov D.,Buesching H.,Bufalino S.,Bugnon O.,Buhler P.,Buncic P.,Buthelezi Z.,Butt J. B.,Buxton J. T.,Bysiak S. A.,Caffarri D.,Caliva A.,Villar E. Calvo,Camacho R. S.,Camerini P.,Capon A. A.,Carnesecchi F.,Caron R.,Castillo Castellanos J.,Castro A. J.,Casula E. A. R.,Catalano F.,Sanchez C. Ceballos,Chakraborty P.,Chandra S.,Chang W.,Chapeland S.,Chartier M.,Chattopadhyay S.,Chattopadhyay S.,Chauvin A.,Cheshkov C.,Cheynis B.,Barroso V. Chibante,Chinellato D. D.,Cho S.,Chochula P.,Chowdhury T.,Christakoglou P.,Christensen C. H.,Christiansen P.,Chujo T.,Cicalo C.,Cifarelli L.,Cindolo F.,Clai G.,Cleymans J.,Colamaria F.,Colella D.,Collu A.,Colocci M.,Concas M.,Balbastre G. Conesa,del Valle Z. Conesa,Contin G.,Contreras J. G.,Cormier T. M.,Corrales Morales Y.,Cortese P.,Cosentino M. R.,Costa F.,Costanza S.,Crochet P.,Cuautle E.,Cui P.,Cunqueiro L.,Dabrowski D.,Dahms T.,Dainese A.,Damas F. P. A.,Danisch M. C.,Danu A.,Das D.,Das I.,Das P.,Das P.,Das S.,Dash A.,Dash S.,De S.,De Caro A.,de Cataldo G.,de Cuveland J.,De Falco A.,De Gruttola D.,De Marco N.,De Pasquale S.,Deb S.,Degenhardt H. F.,Deja K. R.,Deloff A.,Delsanto S.,Deng W.,Devetak D.,Dhankher P.,Di Bari D.,Di Mauro A.,Diaz R. A.,Dietel T.,Dillenseger P.,Ding Y.,Divià R.,Dixit D. U.,Djuvsland Ø.,Dmitrieva U.,Dobrin A.,Dönigus B.,Dordic O.,Dubey A. K.,Dubla A.,Dudi S.,Dukhishyam M.,Dupieux P.,Ehlers R. J.,Eikeland V. N.,Elia D.,Epple E.,Erazmus B.,Erhardt F.,Erokhin A.,Ersdal M. R.,Espagnon B.,Eulisse G.,Evans D.,Evdokimov S.,Fabbietti L.,Faggin M.,Faivre J.,Fan F.,Fantoni A.,Fasel M.,Fecchio P.,Feliciello A.,Feofilov G.,Fernández Téllez A.,Ferrero A.,Ferretti A.,Festanti A.,Feuillard V. J. G.,Figiel J.,Filchagin S.,Finogeev D.,Fionda F. M.,Fiorenza G.,Flor F.,Foertsch S.,Foka P.,Fokin S.,Fragiacomo E.,Frankenfeld U.,Fuchs U.,Furget C.,Furs A.,Fusco Girard M.,Gaardhøje J. J.,Gagliardi M.,Gago A. M.,Gal A.,Galvan C. D.,Ganoti P.,Garabatos C.,Garcia-Solis E.,Garg K.,Gargiulo C.,Garibli A.,Garner K.,Gasik P.,Gauger E. F.,Gay Ducati M. B.,Germain M.,Ghosh J.,Ghosh P.,Ghosh S. K.,Giacalone M.,Gianotti P.,Giubellino P.,Giubilato P.,Glässel P.,Gomez Ramirez A.,Gonzalez V.,González-Trueba L. H.,Gorbunov S.,Görlich L.,Goswami A.,Gotovac S.,Grabski V.,Graczykowski L. K.,Graham K. L.,Greiner L.,Grelli A.,Grigoras C.,Grigoriev V.,Grigoryan A.,Grigoryan S.,Groettvik O. S.,Grosa F.,Grosse-Oetringhaus J. F.,Grosso R.,Guernane R.,Guittiere M.,Gulbrandsen K.,Gunji T.,Gupta A.,Gupta R.,Guzman I. B.,Haake R.,Habib M. K.,Hadjidakis C.,Hamagaki H.,Hamar G.,Hamid M.,Hannigan R.,Haque M. R.,Harlenderova A.,Harris J. W.,Harton A.,Hasenbichler J. A.,Hassan H.,Hatzifotiadou D.,Hauer P.,Hayashi S.,Heckel S. T.,Hellbär E.,Helstrup H.,Herghelegiu A.,Herman T.,Hernandez E. G.,Herrera Corral G.,Herrmann F.,Hetland K. F.,Hillemanns H.,Hills C.,Hippolyte B.,Hohlweger B.,Honermann J.,Horak D.,Hornung A.,Hornung S.,Hosokawa R.,Hristov P.,Huang C.,Hughes C.,Huhn P.,Humanic T. J.,Hushnud H.,Husova L. A.,Hussain N.,Hussain S. A.,Hutter D.,Iddon J. P.,Ilkaev R.,Ilyas H.,Inaba M.,Innocenti G. M.,Ippolitov M.,Isakov A.,Islam M. S.,Ivanov M.,Ivanov V.,Izucheev V.,Jacak B.,Jacazio N.,Jacobs P. M.,Jadlovska S.,Jadlovsky J.,Jaelani S.,Jahnke C.,Jakubowska M. J.,Janik M. A.,Janson T.,Jercic M.,Jevons O.,Jin M.,Jonas F.,Jones P. G.,Jung J.,Jung M.,Jusko A.,Kalinak P.,Kalweit A.,Kaplin V.,Kar S.,Karasu Uysal A.,Karavichev O.,Karavicheva T.,Karczmarczyk P.,Karpechev E.,Kebschull U.,Keidel R.,Keil M.,Ketzer B.,Khabanova Z.,Khan A. M.,Khan S.,Khan S. A.,Khanzadeev A.,Kharlov Y.,Khatun A.,Khuntia A.,Kileng B.,Kim B.,Kim B.,Kim D.,Kim D. J.,Kim E. J.,Kim H.,Kim J.,Kim J. S.,Kim J.,Kim J.,Kim J.,Kim M.,Kim S.,Kim T.,Kim T.,Kirsch S.,Kisel I.,Kiselev S.,Kisiel A.,Klay J. L.,Klein C.,Klein J.,Klein S.,Klein-Bösing C.,Kleiner M.,Kluge A.,Knichel M. L.,Knospe A. G.,Kobdaj C.,Köhler M. K.,Kollegger T.,Kondratyev A.,Kondratyeva N.,Kondratyuk E.,Konig J.,Konopka P. J.,Koska L.,Kovalenko O.,Kovalenko V.,Kowalski M.,Králik I.,Kravčáková A.,Kreis L.,Krivda M.,Krizek F.,Gajdosova K. Krizkova,Krüger M.,Kryshen E.,Krzewicki M.,Kubera A. M.,Kučera V.,Kuhn C.,Kuijer P. G.,Kumar L.,Kundu S.,Kurashvili P.,Kurepin A.,Kurepin A. B.,Kuryakin A.,Kushpil S.,Kvapil J.,Kweon M. J.,Kwon J. Y.,Kwon Y.,La Pointe S. L.,La Rocca P.,Lai Y. S.,Langoy R.,Lapidus K.,Lardeux A.,Larionov P.,Laudi E.,Lavicka R.,Lazareva T.,Lea R.,Leardini L.,Lee J.,Lee S.,Lehas F.,Lehner S.,Lehrbach J.,Lemmon R. C.,León Monzón I.,Lesser E. D.,Lettrich M.,Lévai P.,Li X.,Li X. L.,Lien J.,Lietava R.,Lim B.,Lindenstruth V.,Lindner A.,Lindsay S. W.,Lippmann C.,Lisa M. A.,Liu A.,Liu J.,Liu S.,Llope W. J.,Lofnes I. M.,Loginov V.,Loizides C.,Loncar P.,Lopez J. A.,Lopez X.,López Torres E.,Luhder J. R.,Lunardon M.,Luparello G.,Ma Y. G.,Maevskaya A.,Mager M.,Mahmood S. M.,Mahmoud T.,Maire A.,Majka R. D.,Malaev M.,Malik Q. W.,Malinina L.,Mal’Kevich D.,Malzacher P.,Mandaglio G.,Manko V.,Manso F.,Manzari V.,Mao Y.,Marchisone M.,Mareš J.,Margagliotti G. V.,Margotti A.,Margutti J.,Marín A.,Markert C.,Marquard M.,Martin C. D.,Martin N. A.,Martinengo P.,Martinez J. L.,Martínez M. I.,Martínez García G.,Masciocchi S.,Masera M.,Masoni A.,Massacrier L.,Masson E.,Mastroserio A.,Mathis A. M.,Matonoha O.,Matuoka P. F. T.,Matyja A.,Mayer C.,Mazzaschi F.,Mazzilli M.,Mazzoni M. A.,Mechler A. F.,Meddi F.,Melikyan Y.,Menchaca-Rocha A.,Mengke C.,Meninno E.,Meres M.,Mhlanga S.,Miake Y.,Micheletti L.,Mihaylov D. L.,Mikhaylov K.,Mishra A. N.,Miśkowiec D.,Modak A.,Mohammadi N.,Mohanty A. P.,Mohanty B.,Khan M. Mohisin,Moravcova Z.,Mordasini C.,Moreira De Godoy D. A.,Moreno L. A. P.,Morozov I.,Morsch A.,Mrnjavac T.,Muccifora V.,Mudnic E.,Mühlheim D.,Muhuri S.,Mulligan J. D.,Munhoz M. G.,Munzer R. H.,Murakami H.,Murray S.,Musa L.,Musinsky J.,Myers C. J.,Myrcha J. W.,Naik B.,Nair R.,Nandi B. K.,Nania R.,Nappi E.,Naru M. U.,Nassirpour A. F.,Nattrass C.,Nayak R.,Nayak T. K.,Nazarenko S.,Neagu A.,Negrao De Oliveira R. A.,Nellen L.,Nesbo S. V.,Neskovic G.,Nesterov D.,Neumann L. T.,Nielsen B. S.,Nikolaev S.,Nikulin S.,Nikulin V.,Noferini F.,Nomokonov P.,Norman J.,Novitzky N.,Nowakowski P.,Nyanin A.,Nystrand J.,Ogino M.,Ohlson A.,Oleniacz J.,Oliveira Da Silva A. C.,Oliver M. 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P.,Cahuantzi M. Rodríguez,Røed K.,Rogalev R.,Rogochaya E.,Rohr D.,Röhrich D.,Rokita P. S.,Ronchetti F.,Rosano A.,Rosas E. D.,Roslon K.,Rossi A.,Rotondi A.,Roy A.,Roy P.,Rueda O. V.,Rui R.,Rumyantsev B.,Rustamov A.,Ryabinkin E.,Ryabov Y.,Rybicki A.,Rytkonen H.,Saarimaki O. A. M.,Sadhu S.,Sadovsky S.,Šafařík K.,Saha S. K.,Sahoo B.,Sahoo P.,Sahoo R.,Sahoo S.,Sahu P. K.,Saini J.,Sakai S.,Sambyal S.,Samsonov V.,Sarkar D.,Sarkar N.,Sarma P.,Sarti V. M.,Sas M. H. P.,Scapparone E.,Schambach J.,Scheid H. S.,Schiaua C.,Schicker R.,Schmah A.,Schmidt C.,Schmidt H. R.,Schmidt M. O.,Schmidt M.,Schmidt N. V.,Schmier A. R.,Schukraft J.,Schutz Y.,Schwarz K.,Schweda K.,Scioli G.,Scomparin E.,Šefčík M.,Seger J. E.,Sekiguchi Y.,Sekihata D.,Selyuzhenkov I.,Senyukov S.,Serebryakov D.,Sevcenco A.,Shabanov A.,Shabetai A.,Shahoyan R.,Shaikh W.,Shangaraev A.,Sharma A.,Sharma A.,Sharma H.,Sharma M.,Sharma N.,Sharma S.,Sheikh A. 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P.,Trzeciak B. A.,Tsuji T.,Tumkin A.,Turrisi R.,Tveter T. S.,Ullaland K.,Umaka E. N.,Uras A.,Usai G. L.,Vala M.,Valle N.,Vallero S.,van der Kolk N.,van Doremalen L. V. R.,van Leeuwen M.,Vande Vyvre P.,Varga D.,Varga Z.,Varga-Kofarago M.,Vargas A.,Vasileiou M.,Vasiliev A.,Vázquez Doce O.,Vechernin V.,Vercellin E.,Vergara Limón S.,Vermunt L.,Vernet R.,Vértesi R.,Vickovic L.,Vilakazi Z.,Baillie O. Villalobos,Vino G.,Vinogradov A.,Virgili T.,Vislavicius V.,Vodopyanov A.,Volkel B.,Völkl M. A.,Voloshin K.,Voloshin S. A.,Volpe G.,von Haller B.,Vorobyev I.,Voscek D.,Vrláková J.,Wagner B.,Weber M.,Wegrzynek A.,Wenzel S. C.,Wessels J. P.,Wiechula J.,Wikne J.,Wilk G.,Wilkinson J.,Willems G. A.,Willsher E.,Windelband B.,Winn M.,Witt W. E.,Wu Y.,Xu R.,Yalcin S.,Yamaguchi Y.,Yamakawa K.,Yang S.,Yano S.,Yin Z.,Yokoyama H.,Yoo I.-K.,Yoon J. H.,Yuan S.,Yuncu A.,Yurchenko V.,Zaccolo V.,Zaman A.,Zampolli C.,Zanoli H. J. C.,Zardoshti N.,Zarochentsev A.,Závada P.,Zaviyalov N.,Zbroszczyk H.,Zhalov M.,Zhang S.,Zhang X.,Zhang Z.,Zherebchevskii V.,Zhou D.,Zhou Y.,Zhou Z.,Zhu J.,Zhu Y.,Zichichi A.,Zinovjev G.,Zurlo N.

Abstract

AbstractThe production of $$\pi ^{\pm }$$ π ± , $$\mathrm{K}^{\pm }$$ K ± , $$\mathrm{K}^{0}_{S}$$ K S 0 , $$\mathrm{K}^{*}(892)^{0}$$ K ( 892 ) 0 , $$\mathrm{p}$$ p , $$\phi (1020)$$ ϕ ( 1020 ) , $$\Lambda $$ Λ , $$\Xi ^{-}$$ Ξ - , $$\Omega ^{-}$$ Ω - , and their antiparticles was measured in inelastic proton–proton (pp) collisions at a center-of-mass energy of $$\sqrt{s}$$ s = 13 TeV at midrapidity ($$|y|<0.5$$ | y | < 0.5 ) as a function of transverse momentum ($$p_{\mathrm{T}}$$ p T ) using the ALICE detector at the CERN LHC. Furthermore, the single-particle $$p_{\mathrm{T}}$$ p T distributions of $$\mathrm{K}^{0}_{S}$$ K S 0 , $$\Lambda $$ Λ , and $$\overline{\Lambda }$$ Λ ¯ in inelastic pp collisions at $$\sqrt{s} = 7$$ s = 7  TeV are reported here for the first time. The $$p_{\mathrm{T}}$$ p T distributions are studied at midrapidity within the transverse momentum range $$0\le p_{\mathrm{T}}\le 20$$ 0 p T 20 GeV/c, depending on the particle species. The $$p_{\mathrm{T}}$$ p T spectra, integrated yields, and particle yield ratios are discussed as a function of collision energy and compared with measurements at lower $$\sqrt{s}$$ s and with results from various general-purpose QCD-inspired Monte Carlo models. A hardening of the spectra at high $$p_{\mathrm{T}}$$ p T with increasing collision energy is observed, which is similar for all particle species under study. The transverse mass and $$x_{\mathrm{T}}\equiv 2p_{\mathrm{T}}/\sqrt{s}$$ x T 2 p T / s scaling properties of hadron production are also studied. As the collision energy increases from $$\sqrt{s}$$ s = 7–13 TeV, the yields of non- and single-strange hadrons normalized to the pion yields remain approximately constant as a function of $$\sqrt{s}$$ s , while ratios for multi-strange hadrons indicate enhancements. The $$p_\mathrm{{T}}$$ p T -differential cross sections of $$\pi ^{\pm }$$ π ± , $$\mathrm {K}^{\pm }$$ K ± and $$\mathrm {p}$$ p ($$\overline{\mathrm{p}}$$ p ¯ ) are compared with next-to-leading order perturbative QCD calculations, which are found to overestimate the cross sections for $$\pi ^{\pm }$$ π ± and $$\mathrm{p}$$ p ($$\overline{\mathrm{p}}$$ p ¯ ) at high $$p_\mathrm{{T}}$$ p T .

Publisher

Springer Science and Business Media LLC

Subject

Physics and Astronomy (miscellaneous),Engineering (miscellaneous)

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