Detailed measurement of the e(+)e(-) pair continuum in p plus p and Au plus Au collisions at root s(NN)=200 GeV and implications for direct photon production

Summary, in English

PHENIX has measured the e(+)e(-) pair continuum in root s(NN) = 200 GeV Au+Au and p+p collisions over a wide range of mass and transverse momenta. The e(+)e(-) yield is compared to the expectations from hadronic sources, based on PHENIX measurements. In the intermediate-mass region, between the masses of the phi and the J/psi meson, the yield is consistent with expectations from correlated c (c) over bar production, although other mechanisms are not ruled out. In the low-mass region, below the phi, the p+p inclusive mass spectrum is well described by known contributions from light meson decays. In contrast, the Au+Au minimum bias inclusive mass spectrum in this region shows an enhancement by a factor of 4.7 +/- 0.4(stat) +/- 1.5(syst) +/- 0.9(model). At low mass (m(ee) < 0.3 GeV/c(2)) and high p(T) (1 < p(T) < 5 GeV/c) an enhanced e(+)e(-) pair yield is observed that is consistent with production of virtual direct photons. This excess is used to infer the yield of real direct photons. In central Au+Au collisions, the excess of the direct photon yield over the p+p is exponential in p(T), with inverse slope T = 221 +/- 19(stat) +/- 19(syst) MeV. Hydrodynamical models with initial temperatures ranging from T-init similar or equal to 300-600 MeV at times of 0.6-0.15 fm/c after the collision are in qualitative agreement with the direct photon data in Au+Au. For low p(T) < 1 GeV/c the low-mass region shows a further significant enhancement that increases with centrality and has an inverse slope of T similar or equal to 100 MeV. Theoretical models underpredict the low-mass, low-p(T) enhancement.

• Author: A. Adare; S. Afanasiev; C. Aidala; N. N. Ajitanand; Y. Akiba; H. Al-Bataineh; J. Alexander; A. Al-Jamel; K. Aoki; L. Aphecetche; R. Armendariz; S. H. Aronson; J. Asai; E. T. Atomssa; R. Averbeck; T. C. Awes; B. Azmoun; V. Babintsev; G. Baksay; L. Baksay; A. Baldisseri; K. N. Barish; P. D. Barnes; B. Bassalleck; S. Bathe; S. Batsouli; V. Baublis; F. Bauer; A. Bazilevsky; S. Belikov; R. Bennett; Y. Berdnikov; A. A. Bickley; 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; B. S. Chang; J-L. Charvet; S. Chernichenko; J. Chiba; C. Y. Chi; M. Chiu; I. J. Choi; T. Chujo; P. Chung; A. Churyn; V. Cianciolo; C. R. Cleven; Y. Cobigo; B. A. Cole; M. P. Comets; P. Constantin; M. Csanad; T. Csorgo; T. Dahms; K. Das; G. David; M. B. Deaton; K. Dehmelt; H. Delagrange; A. Denisov; D. d'Enterria; A. Deshpande; E. J. Desmond; O. Dietzsch; A. Dion; M. Donadelli; J. L. Drachenberg; O. Drapier; A. Drees; A. K. Dubey; A. Durum; V. Dzhordzhadze; Y. V. Efremenko; J. Egdemir; F. Ellinghaus; W. S. Emam; A. Enokizono; H. En'yo; B. Espagnon; S. Esumi; K. O. Eyser; D. E. Fields; M., Jr. Finger; M. Finger; F. Fleuret; S. L. Fokin; B. Forestier; Z. Fraenkel; J. E. Frantz; A. Franz; A. D. Frawley; K. Fujiwara; Y. Fukao; S-Y. Fung; T. Fusayasu; S. Gadrat; I. Garishvili; F. Gastineau; M. Germain; A. Glenn; H. Gong; M. Gonin; J. Gosset; Y. Goto; R. Granier de Cassagnac; N. Grau; S. V. Greene; M. Grosse Perdekamp; T. Gunji; Hans-Åke Gustafsson; T. Hachiya; A. Hadj Henni; C. Haegemann; J. S. Haggerty; M. N. Hagiwara; H. Hamagaki; R. Han; H. Harada; E. P. Hartouni; K. Haruna; M. Harvey; Eva Haslum; K. Hasuko; R. Hayano; M. Heffner; T. K. Hemmick; T. Hester; J. M. Heuser; X. He; H. Hiejima; J. C. Hill; R. Hobbs; M. Hohlmann; M. Holmes; W. Holzmann; K. Homma; B. Hong; T. Horaguchi; D. Hornback; M. G. Hur; T. Ichihara; K. Imai; M. Inaba; Y. Inoue; 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; J. Kamin; M. Kaneta; J. H. Kang; H. Kanou; T. Kawagishi; D. Kawall; A. V. Kazantsev; S. Kelly; A. Khanzadeev; J. Kikuchi; D. H. Kim; D. J. Kim; E. Kim; Y-S. Kim; E. Kinney; A. Kiss; E. Kistenev; A. Kiyomichi; J. Klay; C. Klein-Boesing; L. Kochenda; V. Kochetkov; B. Komkov; M. Konno; D. Kotchetkov; A. Kozlov; A. Kral; A. Kravitz; P. J. Kroon; J. Kubart; G. J. Kunde; N. Kurihara; K. Kurita; M. J. Kweon; Y. Kwon; G. S. Kyle; R. Lacey; Y-S. Lai; J. G. Lajoie; A. Lebedev; Y. Le Bornec; S. Leckey; D. M. Lee; M. K. Lee; T. Lee; M. J. Leitch; M. A. L. Leite; B. Lenzi; H. Lim; T. Liska; A. Litvinenko; M. X. Liu; X. Li; X. H. Li; B. Love; D. Lynch; C. F. Maguire; Y. I. Makdisi; A. Malakhov; M. D. Malik; V. I. Manko; Y. Mao; L. Masek; H. Masui; F. Matathias; M. C. McCain; M. McCumber; P. L. McGaughey; Y. Miake; P. Mikes; K. Miki; T. E. Miller; A. Milov; S. Mioduszewski; G. C. Mishra; M. Mishra; J. T. Mitchell; M. Mitrovski; A. Morreale; D. P. Morrison; J. M. Moss; T. V. Moukhanova; D. Mukhopadhyay; J. Murata; S. Nagamiya; Y. Nagata; J. L. Nagle; M. Naglis; I. Nakagawa; Y. Nakamiya; T. Nakamura; K. Nakano; J. Newby; M. Nguyen; B. E. Norman; R. Nouicer; A. S. Nyanin; Joakim Nystrand; E. O'Brien; S. X. Oda; C. A. Ogilvie; H. Ohnishi; I. D. Ojha; H. Okada; K. Okada; M. Oka; O. O. Omiwade; Anders Oskarsson; Ingvar Otterlund; M. Ouchida; K. Ozawa; R. Pak; 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; A. Rakotozafindrabe; I. Ravinovich; K. F. Read; S. Rembeczki; M. Reuter; K. Reygers; V. Riabov; Y. Riabov; G. Roche; A. Romana; M. Rosati; Sarah Rosendahl; P. Rosnet; P. Rukoyatkin; V. L. Rykov; S. S. Ryu; B. Sahlmueller; N. Saito; T. Sakaguchi; S. Sakai; H. Sakata; V. Samsonov; H. D. Sato; S. Sato; S. Sawada; J. Seele; R. Seidl; V. Semenov; R. Seto; D. Sharma; T. K. Shea; I. Shein; A. Shevel; T-A. Shibata; K. Shigaki; M. Shimomura; T. Shohjoh; K. Shoji; A. Sickles; C. L. Silva; D. Silvermyr; C. Silvestre; K. S. Sim; C. P. Singh; V. Singh; S. Skutnik; M. Slunecka; W. C. Smith; A. Soldatov; R. A. Soltz; W. E. Sondheim; S. P. Sorensen; I. V. Sourikova; F. Staley; P. W. Stankus; Evert 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. Tarjan; T. L. Thomas; M. Togawa; A. Toia; J. Tojo; L. Tomasek; H. Torii; R. S. Towell; V-N. Tram; I. Tserruya; Y. Tsuchimoto; S. K. Tuli; Henrik Tydesjö; N. Tyurin; C. Vale; H. Valle; H. W. van Hecke; J. Velkovska; R. Vertesi; A. A. Vinogradov; M. Virius; V. Vrba; E. Vznuzdaev; M. Wagner; D. Walker; X. R. Wang; Y. Watanabe; J. Wessels; S. N. White; N. Willis; D. Winter; C. L. Woody; M. Wysocki; W. Xie; Y. L. Yamaguchi; A. Yanovich; Z. Yasin; J. Ying; S. Yokkaichi; G. R. Young; I. Younus; I. E. Yushmanov; W. A. Zajc; O. Zaudtke; C. Zhang; S. Zhou; J. Zimanyi; L. Zolin
• Department/s: Particle and nuclear physics
• Publishing year: 2010
• Language: English
• Publication/Series: Physical Review C (Nuclear Physics)
• Volume: 81
• Issue: 3
• Links: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.81.034911
• Document type: Journal article
• Publisher: American Physical Society
• Topic: Subatomic Physics
• Status: Published
• ISBN/ISSN/Other: ISSN: 0556-2813