Femtoscopy of pp collisions at root s=0.9 and 7 TeV at the LHC with two-pion Bose-Einstein correlations

Summary, in English

We report on the high statistics two-pion correlation functions from pp collisions at root s = 0.9 TeV and root s = 7 TeV, measured by the ALICE experiment at the Large Hadron Collider. The correlation functions as well as the extracted source radii scale with event multiplicity and pair momentum. When analyzed in the same multiplicity and pair transverse momentum range, the correlation is similar at the two collision energies. A three-dimensional femtoscopic analysis shows an increase of the emission zone with increasing event multiplicity as well as decreasing homogeneity lengths with increasing transverse momentum. The latter trend gets more pronounced as multiplicity increases. This suggests the development of space-momentum correlations, at least for collisions producing a high multiplicity of particles. We consider these trends in the context of previous femtoscopic studies in high-energy hadron and heavy-ion collisions and discuss possible underlying physics mechanisms. Detailed analysis of the correlation reveals an exponential shape in the outward and longitudinal directions, while the sideward remains a Gaussian. This is interpreted as a result of a significant contribution of strongly decaying resonances to the emission region shape. Significant nonfemtoscopic correlations are observed, and are argued to be the consequence of "mini-jet"-like structures extending to low p(t). They are well reproduced by the Monte-Carlo generators and seen also in pi(+)pi(-) correlations.

• Author: K. Aamodt; A. Abrahantes Quintana; D. Adamova; A. M. Adare; M. M. Aggarwal; G. Aglieri Rinella; A. G. Agocs; S. Aguilar Salazar; Z. Ahammed; N. Ahmad; A. Ahmad Masoodi; S. U. Ahn; A. Akindinov; D. Aleksandrov; B. Alessandro; R. Alfaro Molina; A. Alici; A. Alkin; E. Almaraz Avina; T. Alt; V. Altini; S. Altinpinar; I. Altsybeev; C. Andrei; A. Andronic; V. Anguelov; C. Anson; T. Anticic; F. Antinori; P. Antonioli; L. Aphecetche; H. Appelshaeuser; N. Arbor; S. Arcelli; A. Arend; N. Armesto; R. Arnaldi; T. Aronsson; I. C. Arsene; A. Asryan; A. Augustinus; R. Averbeck; T. C. Awes; J. Aysto; M. D. Azmi; M. Bach; A. Badala; Y. W. Baek; S. Bagnasco; R. Bailhache; R. Bala; R. Baldini Ferroli; A. Baldisseri; A. Baldit; J. Ban; R. Barbera; F. Barile; G. G. Barnafoeldi; L. S. Barnby; V. Barret; J. Bartke; M. Basile; N. Bastid; B. Bathen; G. Batigne; B. Batyunya; C. Baumann; I. G. Bearden; H. Beck; I. Belikov; F. Bellini; R. Bellwied; E. Belmont-Moreno; S. Beole; I. Berceanu; A. Bercuci; E. Berdermann; Y. Berdnikov; L. Betev; A. Bhasin; A. K. Bhati; L. Bianchi; N. Bianchi; C. Bianchin; J. Bielcik; J. Bielcikova; A. Bilandzic; E. Biolcati; A. Blanc; F. Blanco; F. Blanco; D. Blau; C. Blume; M. Boccioli; N. Bock; A. Bogdanov; H. Boggild; M. Bogolyubsky; L. Boldizsar; M. Bombara; C. Bombonati; J. Book; H. Borel; C. Bortolin; S. Bose; F. Bossu; M. Botje; S. Boettger; B. Boyer; P. Braun-Munzinger; L. Bravina; M. Bregant; T. Breitner; M. Broz; R. Brun; E. Bruna; G. E. Bruno; D. Budnikov; H. Buesching; O. Busch; Z. Buthelezi; D. Caffarri; X. Cai; H. Caines; E. Calvo Villar; P. Camerini; V. Canoa Roman; G. Cara Romeo; F. Carena; W. Carena; F. Carminati; A. Casanova Diaz; M. Caselle; J. Castillo Castellanos; V. Catanescu; C. Cavicchioli; P. Cerello; B. Chang; S. Chapeland; J. L. Charvet; S. Chattopadhyay; S. Chattopadhyay; M. Cherney; C. Cheshkov; B. Cheynis; E. Chiavassa; V. Chibante Barroso; D. D. Chinellato; P. Chochula; M. Chojnacki; P. Christakoglou; C. H. Christensen; Peter Christiansen; T. Chujo; C. Cicalo; L. Cifarelli; F. Cindolo; J. Cleymans; F. Coccetti; J. -P. Coffin; S. Coli; G. Conesa Balbastre; Z. Conesa del Valle; P. Constantin; G. Contin; J. G. Contreras; T. M. Cormier; Y. Corrales Morales; I. Cortes Maldonado; P. Cortese; M. R. Cosentino; F. Costa; M. E. Cotallo; E. Crescio; P. Crochet; E. Cuautle; L. Cunqueiro; G. D'Erasmo; A. Dainese; H. H. Dalsgaard; A. Danu; D. Das; I. Das; A. Dash; S. Dash; S. De; A. De Azevedo Moregula; G. O. V. de Barros; A. De Caro; G. de Cataldo; J. de Cuveland; A. De Falco; D. De Gruttola; N. De Marco; S. De Pasquale; R. De Remigis; R. de Rooij; H. Delagrange; Y. Delgado Mercado; G. Dellacasa; A. Deloff; V. Demanov; E. Denes; A. Deppman; D. Di Bari; C. Di Giglio; S. Di Liberto; A. Di Mauro; P. Di Nezza; T. Dietel; R. Divia; O. Djuvsland; A. Dobrin; T. Dobrowolski; I. Dominguez; B. Doenigus; O. Dordic; O. Driga; A. K. Dubey; L. Ducroux; P. Dupieux; A. K. Dutta Majumdar; M. R. Dutta Majumdar; D. Elia; D. Emschermann; H. Engel; H. A. Erdal; B. Espagnon; M. Estienne; S. Esumi; D. Evans; S. Evrard; G. Eyyubova; D. Fabris; J. Faivre; D. Falchieri; A. Fantoni; M. Fasel; R. Fearick; A. Fedunov; D. Fehlker; V. Fekete; D. Felea; G. Feofilov; A. Fernandez Tellez; A. Ferretti; R. Ferretti; M. A. S. Figueredo; S. Filchagin; R. Fini; D. Finogeev; F. M. Fionda; E. M. Fiore; M. Floris; S. Foertsch; P. Foka; S. Fokin; E. Fragiacomo; M. Fragkiadakis; U. Frankenfeld; U. Fuchs; F. Furano; C. Furget; M. Fusco Girard; J. J. Gaardhoje; S. Gadrat; M. Gagliardi; A. Gago; M. Gallio; P. Ganoti; C. Garabatos; R. Gemme; J. Gerhard; M. Germain; C. Geuna; A. Gheata; M. Gheata; B. Ghidini; P. Ghosh; M. R. Girard; G. Giraudo; P. Giubellino; E. Gladysz-Dziadus; P. Glaessel; R. Gomez; L. H. Gonzalez-Trueba; P. Gonzalez-Zamora; H. Gonzalez Santos; S. Gorbunov; S. Gotovac; V. Grabski; L. K. Graczykowski; R. Grajcarek; A. Grelli; A. Grigoras; C. Grigoras; V. Grigoriev; A. Grigoryan; S. Grigoryan; B. Grinyov; N. Grion; Philippe Gros; J. F. Grosse-Oetringhaus; J. -Y. Grossiord; R. Grosso; F. Guber; R. Guernane; C. Guerra Gutierrez; B. Guerzoni; K. Gulbrandsen; H. Gulkanyan; T. Gunji; A. Gupta; R. Gupta; H. Gutbrod; O. Haaland; C. Hadjidakis; M. Haiduc; H. Hamagaki; G. Hamar; J. W. Harris; M. Hartig; D. Hasch; D. Hasegan; D. Hatzifotiadou; A. Hayrapetyan; M. Heide; M. Heinz; H. Helstrup; A. Herghelegiu; C. Hernandez; G. Herrera Corral; N. Herrmann; K. F. Hetland; B. Hicks; P. T. Hille; B. Hippolyte; T. Horaguchi; Y. Hori; P. Hristov; I. Hrivnacova; M. Huang; S. Huber; T. J. Humanic; D. S. Hwang; R. Ichou; R. Ilkaev; I. Ilkiv; M. Inaba; E. Incani; G. M. Innocenti; P. G. Innocenti; M. Ippolitov; M. Irfan; C. Ivan; A. Ivanov; M. Ivanov; V. Ivanov; A. Jacholkowski; P. M. Jacobs; L. Jancurova; S. Jangal; M. A. Janik; R. Janik; S. P. Jayarathna; S. Jena; L. Jirden; G. T. Jones; P. G. Jones; P. Jovanovic; H. Jung; W. Jung; A. Jusko; S. Kalcher; P. Kalinak; M. Kalisky; T. Kalliokoski; A. Kalweit; R. Kamermans; K. Kanaki; E. Kang; J. H. Kang; V. Kaplin; O. Karavichev; T. Karavicheva; E. Karpechev; A. Kazantsev; U. Kebschull; R. Keidel; M. M. Khan; A. Khanzadeev; Y. Kharlov; B. Kileng; D. J. Kim; D. S. Kim; D. W. Kim; H. N. Kim; J. H. Kim; J. S. Kim; M. Kim; M. Kim; S. Kim; S. H. Kim; S. Kirsch; I. Kisel; S. Kiselev; A. Kisiel; J. L. Klay; J. Klein; C. Klein-Boesing; M. Kliemant; A. Klovning; A. Kluge; M. L. Knichel; K. Koch; M. K. Koehler; R. Kolevatov; A. Kolojvari; V. Kondratiev; N. Kondratyeva; A. Konevskih; E. Kornas; C. Kottachchi Kankanamge Don; R. Kour; M. Kowalski; S. Kox; G. Koyithatta Meethaleveedu; K. Kozlov; J. Kral; I. Kralik; F. Kramer; I. Kraus; T. Krawutschke; M. Kretz; M. Krivda; D. Krumbhorn; M. Krus; E. Kryshen; M. Krzewicki; Y. Kucheriaev; C. Kuhn; P. G. Kuijer; P. Kurashvili; A. Kurepin; A. B. Kurepin; A. Kuryakin; S. Kushpil; V. Kushpil; M. J. Kweon; Y. Kwon; P. La Rocca; P. Ladron de Guevara; V. Lafage; C. Lara; D. T. Larsen; C. Lazzeroni; Y. Le Bornec; R. Lea; K. S. Lee; S. C. Lee; F. Lefevre; J. Lehnert; L. Leistam; M. Lenhardt; V. Lenti; I. Leon Monzon; H. Leon Vargas; P. Levai; X. Li; R. Lietava; S. Lindal; V. Lindenstruth; C. Lippmann; M. A. Lisa; L. Liu; V. R. Loggins; V. Loginov; S. Lohn; D. Lohner; C. Loizides; X. Lopez; M. Lopez Noriega; E. Lopez Torres; G. Lovhoiden; X. -G. Lu; P. Luettig; M. Lunardon; G. Luparello; L. Luquin; C. Luzzi; K. Ma; R. Ma; D. M. Madagodahettige-Don; A. Maevskaya; M. Mager; D. P. Mahapatra; A. Maire; M. Malaev; I. Maldonado Cervantes; L. Malinina; D. Mal'Kevich; P. Malzacher; A. Mamonov; L. Manceau; L. Mangotra; V. Manko; F. Manso; V. Manzari; Y. Mao; J. Mares; G. V. Margagliotti; A. Margotti; A. Marin; I. Martashvili; P. Martinengo; M. I. Martinez; A. Martinez Davalos; G. Martinez Garcia; Y. Martynov; A. Mas; S. Masciocchi; M. Masera; A. Masoni; L. Massacrier; M. Mastromarco; A. Mastroserio; Z. L. Matthews; A. Matyja; D. Mayani; G. Mazza; M. A. Mazzoni; F. Meddi; A. Menchaca-Rocha; P. Mendez Lorenzo; J. Mercado Perez; P. Mereu; Y. Miake; J. Midori; L. Milano; J. Milosevic; A. Mischke; D. Miskowiec; C. Mitu; J. Mlynarz; B. Mohanty; L. Molnar; L. Montano Zetina; M. Monteno; E. Montes; M. Morando; D. A. Moreira De Godoy; S. Moretto; A. Morsch; V. Muccifora; E. Mudnic; H. Mueller; S. Muhuri; M. G. Munhoz; J. Munoz; L. Musa; A. Musso; B. K. Nandi; R. Nania; E. Nappi; C. Nattrass; F. Navach; S. Navin; T. K. Nayak; S. Nazarenko; G. Nazarov; A. Nedosekin; F. Nendaz; J. Newby; M. Nicassio; B. S. Nielsen; S. Nikolaev; V. Nikolic; S. Nikulin; V. Nikulin; B. S. Nilsen; M. S. Nilsson; F. Noferini; G. Nooren; N. Novitzky; A. Nyanin; A. Nyatha; C. Nygaard; J. Nystrand; H. Obayashi; A. Ochirov; H. Oeschler; S. K. Oh; J. Oleniacz; C. Oppedisano; A. Ortiz Velasquez; G. Ortona; Anders Oskarsson; P. Ostrowski; Ingvar Otterlund; J. Otwinowski; G. Ovrebekk; K. Oyama; K. Ozawa; Y. Pachmayer; M. Pachr; F. Padilla; P. Pagano; G. Paic; F. Painke; C. Pajares; S. Pal; S. K. Pal; A. Palaha; A. Palmeri; G. S. Pappalardo; W. J. Park; V. Paticchio; A. Pavlinov; T. Pawlak; T. Peitzmann; D. Peresunko; C. E. Perez Lara; D. Perini; D. Perrino; W. Peryt; A. Pesci; V. Peskov; Y. Pestov; A. J. Peters; V. Petracek; M. Petris; P. Petrov; M. Petrovici; C. Petta; S. Piano; A. Piccotti; M. Pikna; P. Pillot; O. Pinazza; L. Pinsky; N. Pitz; F. Piuz; D. B. Piyarathna; R. Platt; M. Ploskon; J. Pluta; T. Pocheptsov; S. Pochybova; P. L. M. Podesta-Lerma; M. G. Poghosyan; K. Polak; B. Polichtchouk; A. Pop; V. Pospisil; B. Potukuchi; S. K. Prasad; R. Preghenella; F. Prino; C. A. Pruneau; I. Pshenichnov; G. Puddu; A. Pulvirenti; V. Punin; M. Putis; J. Putschke; E. Quercigh; H. Qvigstad; A. Rachevski; A. Rademakers; O. Rademakers; S. Radomski; T. S. Raiha; J. Rak; A. Rakotozafindrabe; L. Ramello; A. Ramirez Reyes; M. Rammler; R. Raniwala; S. Raniwala; S. S. Rasanen; K. F. Read; J. S. Real; K. Redlich; R. Renfordt; A. R. Reolon; A. Reshetin; F. Rettig; J. -P. Revol; K. Reygers; H. Ricaud; L. Riccati; R. A. Ricci; M. Richter; P. Riedler; W. Riegler; F. Riggi; A. Rivetti; M. Rodriguez Cahuantzi; D. Rohr; D. Rohrich; R. Romita; F. Ronchetti; P. Rosinsky; P. Rosnet; S. Rossegger; A. Rossi; F. Roukoutakis; S. Rousseau; C. Roy; P. Roy; A. J. Rubio Montero; R. Rui; I. Rusanov; E. Ryabinkin; A. Rybicki; S. Sadovsky; K. Safarik; R. Sahoo; P. K. Sahu; P. Saiz; S. Sakai; D. Sakata; C. A. Salgado; T. Samanta; S. Sambyal; V. Samsonov; L. Sandor; A. Sandoval; M. Sano; S. Sano; R. Santo; R. Santoro; J. Sarkamo; P. Saturnini; E. Scapparone; F. Scarlassara; R. P. Scharenberg; C. Schiaua; R. Schicker; C. Schmidt; H. R. Schmidt; S. Schreiner; S. Schuchmann; J. Schukraft; Y. Schutz; K. Schwarz; K. Schweda; G. Scioli; E. Scomparin; P. A. Scott; R. Scott; G. Segato; S. Senyukov; J. Seo; S. Serci; E. Serradilla; A. Sevcenco; G. Shabratova; R. Shahoyan; N. Sharma; S. Sharma; K. Shigaki; M. Shimomura; K. Shtejer; Y. Sibiriak; M. Siciliano; E. Sicking; T. Siemiarczuk; A. Silenzi; D. Silvermyr; G. Simonetti; R. Singaraju; R. Singh; B. C. Sinha; T. Sinha; B. Sitar; M. Sitta; T. B. Skaali; K. Skjerdal; R. Smakal; N. Smirnov; R. Snellings; C. Sogaard; A. Soloviev; R. Soltz; H. Son; M. Song; C. Soos; F. Soramel; M. Spyropoulou-Stassinaki; B. K. Srivastava; J. Stachel; I. Stan; G. Stefanek; G. Stefanini; T. Steinbeck; Evert Stenlund; G. Steyn; D. Stocco; R. Stock; M. Stolpovskiy; P. Strmen; A. A. P. Suaide; M. A. Subieta Vasquez; T. Sugitate; C. Suire; M. S. . Umbera; T. Susa; D. Swoboda; T. J. M. Symons; A. Szanto de Toledo; I. Szarka; A. Szostak; C. Tagridis; J. Takahashi; J. D. Tapia Takaki; A. Tauro; M. Tavlet; G. Tejeda Munoz; A. Telesca; C. Terrevoli; J. Thaeder; D. Thomas; J. H. Thomas; R. Tieulent; A. R. Timmins; D. Tlusty; A. Toia; H. Torii; L. Toscano; F. Tosello; T. Traczyk; D. Truesdale; W. H. Trzaska; A. Tumkin; R. Turrisi; A. J. Turvey; T. S. Tveter; J. Ulery; K. Ullaland; A. Uras; J. Urban; G. M. Urciuoli; G. L. Usai; A. Vacchi; M. Vala; L. Valencia Palomo; S. Vallero; N. Van der Kolk; M. van Leeuwen; P. Vande Vyvre; L. Vannucci; A. Vargas; R. Varma; M. Vasileiou; A. Vasiliev; V. Vechernin; M. Venaruzzo; E. Vercellin; S. Vergara; R. Vernet; M. Verweij; L. Vickovic; G. Viesti; O. Vikhlyantsev; Z. Vilakazi; O. Villalobos Baillie; A. Vinogradov; L. Vinogradov; Y. Vinogradov; T. Virgili; Y. P. Viyogi; A. Vodopyanov; K. Voloshin; S. Voloshin; G. Volpe; B. von Haller; D. Vranic; J. Vrlakova; B. Vulpescu; B. Wagner; V. Wagner; R. Wan; D. Wang; Y. Wang; Y. Wang; K. Watanabe; J. P. Wessels; U. Westerhoff; J. Wiechula; J. Wikne; M. Wilde; A. Wilk; G. Wilk; M. C. S. Williams; B. Windelband; H. Yang; S. Yasnopolskiy; J. Yi; Z. Yin; H. Yokoyama; I. -K. Yoo; X. Yuan; I. Yushmanov; E. Zabrodin; C. Zampolli; S. Zaporozhets; A. Zarochentsev; P. Zavada; H. Zbroszczyk; P. Zelnicek; A. Zenin; I. Zgura; M. Zhalov; X. Zhang; D. Zhou; X. Zhu; A. Zichichi; G. Zinovjev; Y. Zoccarato; M. Zynovyev
• Department/s: Particle and nuclear physics
• Publishing year: 2011
• Language: English
• Publication/Series: Physical Review D (Particles, Fields, Gravitation and Cosmology)
• Volume: 84
• Issue: 11
• Links: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.84.112004
• Document type: Journal article
• Publisher: American Physical Society
• Topic: Subatomic Physics
• Status: Published
• ISBN/ISSN/Other: ISSN: 1550-2368