Jet Quenching for Heavy Flavors in AA and pp Collisions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We perform a global analysis of experimental data on jet quenching for heavy flavors for scenarios with and without quark-gluon plasma formation in pp collisions. We find that the theoretical predictions for the nuclear modification factor RAA for heavy flavors at the LHC energies are very similar for these scenarios, and the results for RAA and v2 agree reasonably with the LHC data. The agreement with data at the RHIC top energy becomes somewhat better for the intermediate scenario, in which the quark-gluon plasma formation in pp collisions occurs only at the LHC energies. Our fits to heavy flavor RAA show that description of jet quenching for heavy flavors requires somewhat bigger αs than data on jet quenching for light hadrons.

About the authors

B. G Zakharov

Landau Institute for Theoretical Physics

Author for correspondence.
Email: bgz@itp.ac.ru
117940, Moscow, Russia

References

  1. R. Baier, Y.L. Dokshitzer, A.H. Mueller, S. Peign'e, and D. Schiff, Nucl. Phys. B483, 291 (1997) [arXiv:hep-ph/9607355].
  2. B.G. Zakharov, JETP Lett. 63, 952 (1996) [arXiv:hep-ph/9607440].
  3. U.A. Wiedemann, Nucl. Phys. A690, 731 (2001 [arXiv:hep-ph/0008241].
  4. M. Gyulassy, P. L'evai, and I. Vitev, Nucl. Phys. B594, 371 (2001) [arXiv:hep-ph/0006010].
  5. P. Arnold, G.D. Moore, and L.G. Yaffe, JHEP 0206, 030 (2002) [arXiv:hep-ph/0204343].
  6. R. Baier, D. Schiff, and B.G. Zakharov, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 50, 37 (2000) [arXiv:hep-ph/0002198].
  7. J.D. Bjorken, Fermilab preprint 82/59-THY (1982, unpublished).
  8. B.G. Zakharov, JETP Lett. 86, 444 (2007) [arXiv:0708.0816].
  9. W. Broniowski and W. Florkowski, Phys. Rev. C65, 024905 (2002) [arXiv:nucl-th/0110020].
  10. V. Khachatryan et al. [CMS Collaboration], JHEP 1009, 091 (2010) [arXiv:1009.4122].
  11. G. Aad et al. [ATLAS Collaboration], Phys. Rev. Lett. 116, 172301 (2016) [arXiv:1509.04776].
  12. J. Adam et al. [ALICE Collaboration], Nature Phys. 13, 535 (2017) [arXiv:1606.07424].
  13. R. Campanini, G. Ferri, and G. Ferri, Phys. Lett. B703, 237 (2011), [arXiv:1106.2008].
  14. L. Van Hove, Phys. Lett. B118, 138 (1982).
  15. R. Field, Acta Phys. Polon. B42, 2631 (2011) [arXiv:1110.5530].
  16. B.G. Zakharov, Phys. Rev. Lett. 112, 032301 (2014) [arXiv:1307.3674].
  17. S. Tripathy [for ALICE Collaboration], arXiv:2103.07218.
  18. B.G. Zakharov, JETP Lett. 116, 347 (2022) [arXiv:2208.10339].
  19. B.G. Zakharov, JHEP 09, 087 (2021) [arXiv:2105.09350].
  20. A. Bazavov et al., Phys. Rev. D98, 054511 (2018) [arXiv:1804.10600].
  21. J. Braun and H. Gies, Phys. Lett. B645, 53 (2007) [arXiv:hep-ph/0512085].
  22. L. Apolin'ario, Y.-J. Lee, and M. Winn, Prog. Part. Nucl. Phys. 127, 103990 (2022) [arXiv:2203.16352].
  23. Y.L. Dokshitzer and D.E. Kharzeev, Phys. Lett. B519, 199 (2001) [arXiv:hep-ph/0106202].
  24. B.I. Abelev et al. [STAR Collaboration], Phys. Rev. Lett. 98, 192301 (2007)
  25. Erratum-ibid. 106 (2011) 159902 [arXiv:nucl-ex/0607012].
  26. S.S. Adler et al. [PHENIX Collaboration], Phys. Rev. Lett. 96, 032301 (2006).
  27. P. Aurenche and B.G. Zakharov, JETP Lett. 90, 237 (2009) [arXiv:0907.1918].
  28. B.G. Zakharov, JETP Lett. 96, 616 (2013) [arXiv:1210.4148].
  29. B.G. Zakharov, J. Phys. G40, 085003 (2013) [arXiv:1304.5742].
  30. B.G. Zakharov, JETP Lett. 103, 363 (2016) [arXiv:1509.07020].
  31. B.G. Zakharov, JETP 129, 521 (2019) [arXiv:1912.04875].
  32. B.G. Zakharov, JETP Lett. 80, 617 (2004) [arXiv:hep-ph/0410321].
  33. S. Shi, J. Liao, and M. Gyulassy, Chin. Phys. C43, 044101 (2019) [arXiv:1808.05461].
  34. D. Zigic, B. Ilic, M. Djordjevic, and M. Djordjevic, Phys. Rev. C101, 064909 (2020) [arXiv:1908.11866].
  35. B. Blok and K. Tywoniuk, Eur. Phys. J. C79, 560 (2019) [arXiv:1901.07864].
  36. B. Blok, Eur. Phys. J. C80, 729 (2020) [arXiv:2002.11233].
  37. B. Blok, Eur. Phys. J. C81, 832 (2021) [arXiv:2009.00465].
  38. R. Rapp, P.B. Gossiaux, A. Andronic, R. Averbeck, S. Masciocchi, A. Beraudo,E. Bratkovskaya, P. Braun-Munzinger, S. Cao, A. Dainese, S.K. Das, M. Djordjevic, V. Greco, M. He, H. van Hees, G. Inghirami, O. Kaczmarek, Y.-J. Lee, J. Liao, S.Y.F. Liu, G. Moore, M. Nahrgang, J. Pawlowski, P. Petreczky,S. Plumari, F. Prino, S. Shi, T. Song, J. Stachel, I. Vitev, and X.-N. Wang, Nucl. Phys. A979, 21 (2018) [arXiv:1803.03824].
  39. Zhong-Bo Kang, F. Ringer, and I. Vitev, JHEP 03, 146 (2017) [arXiv:1610.02043].
  40. P. L'evai and U. Heinz, Phys. Rev. C57, 1879 (1998) [arXiv:hep-ph/9710463].
  41. B.G. Zakharov, JETP Lett. 88, 781 (2008) [arXiv:0811.0445].
  42. B.G. Zakharov, J. Phys. G48, 055009 (2021) [arXiv:2007.09772].
  43. S. Kretzer, H.L. Lai, F. Olness, and W.K. Tung, Phys. Rev. D69, 114005 (2004) [arXiv:hepph/0307022].
  44. K.J. Eskola, H. Paukkunen, and C.A. Salgado, JHEP 0904, 065 (2009) [arXiv:0902.4154].
  45. T. Sjostrand, L. Lonnblad, S. Mrenna, and P. Skands, arXiv:hep-ph/0308153.
  46. M. Cacciari, P. Nason, and R. Vogt, Phys. Rev. Lett. 95, 122001 (2005).
  47. A.H. Mahmood et al. [CLEO Collaboration], Phys. Rev. D70, 032003 (2004).
  48. R. Poling, invited talk at 4th Flavor Physics and CP Violation Conference, Vancouver, British Columbia, Canada, 9-12 Apr 2006, arXiv:hepex/0606016.
  49. B. Aubert et al. [BaBar Collaboration], Phys. Rev. D75, 072002 (2007) [arXiv:hepex/0606026].
  50. O. Kaczmarek and F. Zantow, Phys. Rev. D71, 114510 (2005) [arXiv:hep-lat/0503017].
  51. R. Baier, Y.L. Dokshitzer, A.H. Mueller, and D. Schiff, JHEP 0109, 033 (2001) [arXiv:hepph/0106347].
  52. J.D. Bjorken, Phys. Rev. D27, 140 (1983).
  53. D. Kharzeev and M. Nardi, Phys. Lett. B507, 121 (2001) [arXiv:nucl-th/0012025].
  54. B.G. Zakharov, JETP 124, 860 (2017) [arXiv:1611.05825].
  55. B.G. Zakharov, Eur. Phys. J. C78, 427 (2018) [arXiv:1804.05405].
  56. B. M�uller and K. Rajagopal, Eur. Phys. J. C43, 15 (2005) [arXiv:hep-ph/0502174].
  57. S. Borsanyi, G. Endrodi, Z. Fodor, A. Jakovac, S.D. Katz, S. Krieg, C. Ratti, and K. K. Szabo, JHEP 1011, 077 (2010) [arXiv:1007.2580].
  58. J. Adam et al. [ALICE Collaboration], JHEP 03, 081 (2016) [arXiv:1509.06888].
  59. Tech. Rep. CMS-PAS-HIN-15-005 CERN Geneva; https://cds.cern.ch/record/2055466/files/HIN-15-005-pas.pdf (2015)
  60. S. Acharya et al. [ALICE Collaboration], JHEP 01, 174 (2022) [arXiv:2110.09420].
  61. A.M. Sirunyan et al. [CMS Collaboration], Phys. Lett. B782, 474 (2018) [arXiv:1708.04962].
  62. J. Adam et al. [ALICE Collaboration], Phys. Lett. B771, 467 (2017) [arXiv:1609.07104].
  63. S. Acharya et al. [ALICE Collaboration], Phys. Lett. B804, 135377 (2020) [arXiv:1910.09110].
  64. A.M. Sirunyan et al. [CMS Collaboration], Phys. Rev. Lett. 119, 152301 (2017) [arXiv:1705.04727].
  65. S. Acharya et al. [ALICE Collaboration], 2202.00815.
  66. A.M. Sirunyan et al. [CMS Collaboration], Phys. Rev. Lett. 123, 022001 (2019) [arXiv:1810.11102].
  67. J. Park, [for the ALICE Collaboration], PoS HardProbes2020, 034 (2021); doi: 10.22323/1.387.0034.
  68. D. Li, F. Si, Y. Zhao, P. Zhou, Y. Zhang, X. Li, and C. Yang, Phys. Lett. B832, 137249 (2022) [arXiv:2110.08769].
  69. S. Acharya et al. [ALICE Collaboration], JHEP 02, 150 (2019) [arXiv:1809.09371].
  70. A.M. Sirunyan et al. [CMS Collaboration], Phys. Lett. B816, 136253 (2021) [arXiv:2009.12628].
  71. Tech. Rep. CMS-PAS-HIN-21-003 CERN Geneva; https://cds.cern.ch/record/2806157/files/HIN-21-003-pas.pdf (2021).
  72. J. Adam et al. [STAR Collaboration], Phys. Rev. C99, 034908 (2019) [arXiv:1812.10224].
  73. A. Adare et al. [PHENIX Collaboration], Phys. Rev. C84, 044905 (2011) [arXiv:1005.1627].
  74. M.S. Abdallah et al. [STAR Collaboration], arXiv:2111.14615.
  75. B.G. Zakharov, JETP Lett. 112, 681 (2020) [arXiv:2011.01526].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».