Freeze-out radii extracted from three-pion cumulants in pp, p-Pb and Pb-Pb collisions at the LHC

B. Abelev, J. Adam, D. Adamová, M. M. Aggarwal, M. Agnello, A. Agostinelli, N. Agrawal, Z. Ahammed, N. Ahmad, I. Ahmed, S. U. Ahn, S. A. Ahn, I. Aimo, S. Aiola, M. Ajaz, A. Akindinov, S. N. Alam, D. Aleksandrov, B. Alessandro, D. AlexandreA. Alici, A. Alkin, J. Alme, T. Alt, S. Altinpinar, I. Altsybeev, C. Alves Garcia Prado, C. Andrei, A. Andronic, V. Anguelov, J. Anielski, T. Antičić, F. Antinori, P. Antonioli, L. Aphecetche, H. Appelshäuser, N. Arbor, S. Arcelli, N. Armesto, R. Arnaldi, T. Aronsson, I. C. Arsene, M. Arslandok, A. Augustinus, R. Averbeck, T. C. Awes, M. D. Azmi, M. Bach, A. Badalà, Y. W. Baek, S. Bagnasco, R. Bailhache, R. Bala, A. Baldisseri, F. Baltasar Dos Santos Pedrosa, R. C. Baral, R. Barbera, F. Barile, G. G. Barnaföldi, L. S. Barnby, V. Barret, J. Bartke, M. Basile, N. Bastid, S. Basu, B. Bathen, G. Batigne, B. Batyunya, P. C. Batzing, C. Baumann, I. G. Bearden, H. Beck, C. Bedda, N. K. Behera, I. Belikov, F. Bellini, R. Bellwied, E. Belmont-Moreno, R. Belmont, V. Belyaev, G. Bencedi, S. Beole, I. Berceanu, A. Bercuci, Y. Berdnikov, D. Berenyi, M. E. Berger, R. A. Bertens, D. Berzano, L. Betev, A. Bhasin, I. R. Bhat, A. K. Bhati, B. Bhattacharjee, J. Bhom, L. Bianchi, N. Bianchi, C. Bianchin, J. Bielčík, J. Bielčíková, A. Bilandzic, S. Bjelogrlic, F. Blanco, D. Blau, C. Blume, F. Bock, A. Bogdanov, H. Bøggild, M. Bogolyubsky, F. V. Böhmer, L. Boldizsár, M. Bombara, J. Book, H. Borel, A. Borissov, F. Bossú, M. Botje, E. Botta, S. Böttger, P. Braun-Munzinger, M. Bregant, T. Breitner, T. A. Broker, T. A. Browning, M. Broz, E. Bruna, G. E. Bruno, D. Budnikov, H. Buesching, S. Bufalino, P. Buncic, O. Busch, Z. Buthelezi, D. Caffarri, X. Cai, H. Caines, L. Calero Diaz, A. Caliva, E. Calvo Villar, P. Camerini, F. Carena, W. Carena, J. Castillo Castellanos, E. A.R. Casula, V. Catanescu, C. Cavicchioli, C. Ceballos Sanchez, J. Cepila, P. Cerello, B. Chang, S. Chapeland, J. L. Charvet, S. Chattopadhyay, S. Chattopadhyay, V. Chelnokov, M. Cherney, C. Cheshkov, B. Cheynis, V. Chibante Barroso, D. D. Chinellato, P. Chochula, M. Chojnacki, S. Choudhury, P. Christakoglou, C. H. Christensen, P. Christiansen, T. Chujo, S. U. Chung, C. Cicalo, L. Cifarelli, F. Cindolo, J. Cleymans, F. Colamaria, D. Colella, A. Collu, M. Colocci, G. Conesa Balbastre, Z. Conesa del Valle, M. E. Connors, J. G. Contreras, T. M. Cormier, Y. Corrales Morales, P. Cortese, I. Cortés Maldonado, M. R. Cosentino, F. Costa, P. Crochet, R. Cruz Albino, E. Cuautle, L. Cunqueiro, A. Dainese, R. Dang, A. Danu, D. Das, I. Das, K. Das, S. Das, A. Dash, S. Dash, S. De, H. Delagrange, A. Deloff, E. Dénes, G. D'Erasmo, A. De Caro, G. de Cataldo, J. de Cuveland, A. De Falco, D. De Gruttola, N. De Marco, S. De Pasquale, R. de Rooij, M. A. Diaz Corchero, T. Dietel, P. Dillenseger, R. Divià, D. Di Bari, S. Di Liberto, A. Di Mauro, P. Di Nezza, T. O. Djuvsland, A. Dobrin, T. Dobrowolski, D. Domenicis Gimenez, B. Dönigus, O. Dordic, S. Dørheim, A. K. Dubey, A. Dubla, L. Ducroux, P. Dupieux, A. K. Dutta Majumdar, R. J. Ehlers, D. Elia, H. Engel, B. Erazmus, H. A. Erdal, D. Eschweiler, B. Espagnon, M. Esposito, M. Estienne, S. Esumi, D. Evans, S. Evdokimov, D. Fabris, J. Faivre, D. Falchieri, A. Fantoni, M. Fasel, D. Fehlker, L. Feldkamp, D. Felea, A. Feliciello, G. Feofilov, J. Ferencei, A. Fernández Téllez, E. G. Ferreiro, A. Ferretti, A. Festanti, J. Figiel, M. A.S. Figueredo, S. Filchagin, D. Finogeev, F. M. Fionda, E. M. Fiore, E. Floratos, M. Floris, S. Foertsch, P. Foka, S. Fokin, E. Fragiacomo, A. Francescon, U. Frankenfeld, U. Fuchs, C. Furget, M. Fusco Girard, J. J. Gaardhøje, M. Gagliardi, A. M. Gago, M. Gallio, D. R. Gangadharan, P. Ganoti, C. Garabatos, E. Garcia-Solis, C. Gargiulo, I. Garishvili, J. Gerhard, M. Germain, A. Gheata, M. Gheata, B. Ghidini, P. Ghosh, S. K. Ghosh, P. Gianotti, P. Giubellino, E. Gladysz-Dziadus, P. Glässel, A. Gomez Ramirez, P. González-Zamora, S. Gorbunov, L. Görlich, S. Gotovac, L. K. Graczykowski, A. Grelli, A. Grigoras, C. Grigoras, V. Grigoriev, A. Grigoryan, S. Grigoryan, B. Grinyov, N. Grion, J. F. Grosse-Oetringhaus, J. Y. Grossiord, R. Grosso, F. Guber, R. Guernane, B. Guerzoni, M. Guilbaud, K. Gulbrandsen, H. Gulkanyan, M. Gumbo, T. Gunji, A. Gupta, R. Gupta, K. H. Khan, R. Haake, T. O. Haaland, C. Hadjidakis, M. Haiduc, H. Hamagaki, G. Hamar, L. D. Hanratty, A. Hansen, J. W. Harris, H. Hartmann, A. Harton, D. Hatzifotiadou, S. Hayashi, S. T. Heckel, M. Heide, H. Helstrup, A. Herghelegiu, G. Herrera Corral, B. A. Hess, K. F. Hetland, B. Hippolyte, J. Hladky, P. Hristov, M. Huang, T. J. Humanic, D. Hutter, D. S. Hwang, R. Ilkaev, I. Ilkiv, M. Inaba, G. M. Innocenti, C. Ionita, M. Ippolitov, M. Irfan, M. Ivanov, V. Ivanov, A. Jachołkowski, P. M. Jacobs, C. Jahnke, H. J. Jang, M. A. Janik, P. H.S.Y. Jayarathna, S. Jena, R. T. Jimenez Bustamante, P. G. Jones, H. Jung, A. Jusko, V. Kadyshevskiy, S. Kalcher, P. Kalinak, A. Kalweit, J. Kamin, J. H. Kang, V. Kaplin, S. Kar, A. Karasu Uysal, O. Karavichev, T. Karavicheva, E. Karpechev, U. Kebschull, R. Keidel, M. M. Khan, P. Khan, S. A. Khan, A. Khanzadeev, Y. Kharlov, B. Kileng, B. Kim, D. W. Kim, D. J. Kim, J. S. Kim, M. Kim, M. Kim, S. Kim, T. Kim, S. Kirsch, I. Kisel, S. Kiselev, A. Kisiel, G. Kiss, J. L. Klay, J. Klein, C. Klein-Bösing, A. Kluge, M. L. Knichel, A. G. Knospe, C. Kobdaj, M. K. Köhler, T. Kollegger, A. Kolojvari, V. Kondratiev, N. Kondratyeva, A. Konevskikh, V. Kovalenko, M. Kowalski, S. Kox, G. Koyithatta Meethaleveedu, J. Kral, I. Králik, F. Kramer, A. Kravčáková, M. Krelina, M. Kretz, M. Krivda, F. Krizek, E. Kryshen, M. Krzewicki, V. Kučera, Y. Kucheriaev, T. Kugathasan, C. Kuhn, P. G. Kuijer, I. Kulakov, J. Kumar, P. Kurashvili, A. Kurepin, A. B. Kurepin, A. Kuryakin, S. Kushpil, M. J. Kweon, Y. Kwon, P. Ladron de Guevara, C. Lagana Fernandes, I. Lakomov, R. Langoy, C. Lara, A. Lardeux, A. Lattuca, S. L. La Pointe, P. La Rocca, R. Lea, G. R. Lee, I. Legrand, J. Lehnert, R. C. Lemmon, V. Lenti, E. Leogrande, M. Leoncino, I. León Monzón, P. Lévai, S. Li, J. Lien, R. Lietava, S. Lindal, V. Lindenstruth, C. Lippmann, M. A. Lisa, H. M. Ljunggren, D. F. Lodato, P. I. Loenne, V. R. Loggins, V. Loginov, D. Lohner, C. Loizides, X. Lopez, E. López Torres, X. G. Lu, P. Luettig, M. Lunardon, G. Luparello, C. Luzzi, R. Ma, A. Maevskaya, M. Mager, D. P. Mahapatra, S. M. Mahmood, A. Maire, R. D. Majka, M. Malaev, I. Maldonado Cervantes, L. Malinina, D. Mal'Kevich, P. Malzacher, A. Mamonov, L. Manceau, V. Manko, F. Manso, V. Manzari, M. Marchisone, J. Mareš, G. V. Margagliotti, A. Margotti, A. Marín, C. Markert, M. Marquard, I. Martashvili, N. A. Martin, P. Martinengo, M. I. Martínez, G. Martínez García, J. Martin Blanco, Y. Martynov, A. Mas, S. Masciocchi, M. Masera, A. Masoni, L. Massacrier, A. Mastroserio, A. Matyja, C. Mayer, J. Mazer, M. A. Mazzoni, F. Meddi, A. Menchaca-Rocha, J. Mercado Pérez, M. Meres, Y. Miake, K. Mikhaylov, L. Milano, J. Milosevic, A. Mischke, A. N. Mishra, D. Miśkowiec, J. Mitra, C. M. Mitu, J. Mlynarz, N. Mohammadi, B. Mohanty, L. Molnar, L. Montaño Zetina, E. Montes, M. Morando, D. A. Moreira De Godoy, S. Moretto, A. Morreale, A. Morsch, V. Muccifora, E. Mudnic, D. Mühlheim, S. Muhuri, M. Mukherjee, H. Müller, M. G. Munhoz, S. Murray, L. Musa, J. Musinsky, B. K. Nandi, R. Nania, E. Nappi, C. Nattrass, K. Nayak, T. K. Nayak, S. Nazarenko, A. Nedosekin, M. Nicassio, M. Niculescu, B. S. Nielsen, S. Nikolaev, S. Nikulin, V. Nikulin, B. S. Nilsen, F. Noferini, P. Nomokonov, G. Nooren, A. Nyanin, J. Nystrand, H. Oeschler, S. Oh, S. K. Oh, A. Okatan, L. Olah, J. Oleniacz, A. C. Oliveira Da Silva, J. Onderwaater, C. Oppedisano, A. Ortiz Velasquez, A. Oskarsson, J. Otwinowski, K. Oyama, P. Sahoo, Y. Pachmayer, M. Pachr, P. Pagano, G. Paić, F. Painke, C. Pajares, S. K. Pal, A. Palmeri, D. Pant, V. Papikyan, G. S. Pappalardo, P. Pareek, W. J. Park, S. Parmar, A. Passfeld, D. I. Patalakha, V. Paticchio, B. Paul, T. Pawlak, T. Peitzmann, H. Pereira Da Costa, E. Pereira De Oliveira Filho, D. Peresunko, C. E. Pérez Lara, A. Pesci, V. Peskov, Y. Pestov, V. Petráček, M. Petran, M. Petris, M. Petrovici, C. Petta, S. Piano, M. Pikna, P. Pillot, O. Pinazza, L. Pinsky, D. B. Piyarathna, M. Płoskoń, M. Planinic, J. Pluta, S. Pochybova, P. L.M. Podesta-Lerma, M. G. Poghosyan, E. H.O. Pohjoisaho, B. Polichtchouk, N. Poljak, A. Pop, S. Porteboeuf-Houssais, J. Porter, B. Potukuchi, S. K. Prasad, R. Preghenella, F. Prino, C. A. Pruneau, I. Pshenichnov, G. Puddu, P. Pujahari, V. Punin, J. Putschke, H. Qvigstad, A. Rachevski, S. Raha, J. Rak, A. Rakotozafindrabe, L. Ramello, R. Raniwala, S. Raniwala, S. S. Räsänen, B. T. Rascanu, D. Rathee, A. W. Rauf, V. Razazi, K. F. Read, J. S. Real, K. Redlich, R. J. Reed, A. Rehman, P. Reichelt, M. Reicher, F. Reidt, R. Renfordt, A. R. Reolon, A. Reshetin, F. Rettig, J. P. Revol, K. Reygers, V. Riabov, R. A. Ricci, T. Richert, M. Richter, P. Riedler, W. Riegler, F. Riggi, A. Rivetti, E. Rocco, M. Rodríguez Cahuantzi, A. Rodriguez Manso, K. Røed, E. Rogochaya, S. Rohni, D. Rohr, D. Röhrich, R. Romita, F. Ronchetti, P. Rosnet, A. Rossi, F. Roukoutakis, A. Roy, C. Roy, P. Roy, A. J. Rubio Montero, R. Rui, R. Russo, E. Ryabinkin, Y. Ryabov, A. Rybicki, S. Sadovsky, K. Šafařík, B. Sahlmuller, R. Sahoo, P. K. Sahu, J. Saini, S. Sakai, C. A. Salgado, J. Salzwedel, S. Sambyal, V. Samsonov, X. Sanchez Castro, F. J. Sánchez Rodríguez, L. Šándor, A. Sandoval, M. Sano, G. Santagati, D. Sarkar, E. Scapparone, F. Scarlassara, R. P. Scharenberg, C. Schiaua, R. Schicker, C. Schmidt, H. R. Schmidt, S. Schuchmann, J. Schukraft, M. Schulc, T. Schuster, Y. Schutz, K. Schwarz, K. Schweda, G. Scioli, E. Scomparin, R. Scott, G. Segato, J. E. Seger, Y. Sekiguchi, I. Selyuzhenkov, J. Seo, E. Serradilla, A. Sevcenco, A. Shabetai, G. Shabratova, R. Shahoyan, A. Shangaraev, N. Sharma, S. Sharma, K. Shigaki, K. Shtejer, Y. Sibiriak, S. Siddhanta, T. Siemiarczuk, D. Silvermyr, C. Silvestre, G. Simatovic, R. Singaraju, R. Singh, S. Singha, V. Singhal, B. C. Sinha, T. Sinha, B. Sitar, M. Sitta, T. B. Skaali, K. Skjerdal, M. Slupecki, N. Smirnov, R. J.M. Snellings, C. Søgaard, R. Soltz, J. Song, M. Song, F. Soramel, S. Sorensen, M. Spacek, I. Sputowska, M. Spyropoulou-Stassinaki, B. K. Srivastava, J. Stachel, I. Stan, G. Stefanek, M. Steinpreis, E. Stenlund, G. Steyn, J. H. Stiller, D. Stocco, M. Stolpovskiy, P. Strmen, A. A.P. Suaide, T. Sugitate, C. Suire, M. Suleymanov, R. Sultanov, M. Šumbera, T. Susa, T. J.M. Symons, A. Szabo, A. Szanto de Toledo, I. Szarka, A. Szczepankiewicz, M. Szymanski, J. Takahashi, M. A. Tangaro, J. D. Tapia Takaki, A. Tarantola Peloni, A. Tarazona Martinez, M. G. Tarzila, A. Tauro, G. Tejeda Muñoz, A. Telesca, C. Terrevoli, J. Thäder, D. Thomas, R. Tieulent, A. R. Timmins, A. Toia, H. Torii, V. Trubnikov, W. H. Trzaska, T. Tsuji, A. Tumkin, R. Turrisi, T. S. Tveter, J. Ulery, K. Ullaland, A. Uras, G. L. Usai, M. Vajzer, M. Vala, L. Valencia Palomo, S. Vallero, P. Vande Vyvre, L. Vannucci, J. Van Der Maarel, J. W. Van Hoorne, M. van Leeuwen, A. Vargas, M. Vargyas, R. Varma, M. Vasileiou, A. Vasiliev, V. Vechernin, M. Veldhoen, A. Velure, M. Venaruzzo, E. Vercellin, S. Vergara Limón, R. Vernet, M. Verweij, L. Vickovic, G. Viesti, J. Viinikainen, Z. Vilakazi, O. Villalobos Baillie, A. Vinogradov, L. Vinogradov, Y. Vinogradov, T. Virgili, Y. P. Viyogi, A. Vodopyanov, M. A. Völkl, K. Voloshin, S. A. Voloshin, G. Volpe, B. von Haller, I. Vorobyev, D. Vranic, J. Vrláková, B. Vulpescu, A. Vyushin, B. Wagner, J. Wagner, V. Wagner, M. Wang, Y. Wang, D. Watanabe, M. Weber, J. P. Wessels, U. Westerhoff, J. Wiechula, J. Wikne, M. Wilde, G. Wilk, J. Wilkinson, M. C.S. Williams, B. Windelband, M. Winn, C. Xiang, C. G. Yaldo, Y. Yamaguchi, H. Yang, P. Yang, S. Yang, S. Yano, S. Yasnopolskiy, J. Yi, Z. Yin, I. K. Yoo, I. Yushmanov, V. Zaccolo, C. Zach, A. Zaman, C. Zampolli, S. Zaporozhets, A. Zarochentsev, P. Závada, N. Zaviyalov, H. Zbroszczyk, I. S. Zgura, M. Zhalov, H. Zhang, X. Zhang, Y. Zhang, C. Zhao, N. Zhigareva, D. Zhou, F. Zhou, Y. Zhou, Zhuo Zhou, H. Zhu, J. Zhu, X. Zhu, A. Zichichi, A. Zimmermann, M. B. Zimmermann, G. Zinovjev, Y. Zoccarato, M. Zyzak

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

45 Citations (Scopus)

Abstract

In high-energy collisions, the spatio-temporal size of the particle production region can be measured using the Bose-Einstein correlations of identical bosons at low relative momentum. The source radii are typically extracted using two-pion correlations, and characterize the system at the last stage of interaction, called kinetic freeze-out. In low-multiplicity collisions, unlike in high-multiplicity collisions, two-pion correlations are substantially altered by background correlations, e.g. mini-jets. Such correlations can be suppressed using three-pion cumulant correlations. We present the first measurements of the size of the system at freeze-out extracted from three-pion cumulant correlations in pp, p-Pb and Pb-Pb collisions at the LHC with ALICE. At similar multiplicity, the invariant radii extracted in p-Pb collisions are found to be 5-15% larger than those in pp, while those in Pb-Pb are 35-55% larger than those in p-Pb. Our measurements disfavor models which incorporate substantially stronger collective expansion in p-Pb as compared to pp collisions at similar multiplicity.

Original languageEnglish
Pages (from-to)139-151
Number of pages13
JournalPhysics Letters, Section B: Nuclear, Elementary Particle and High-Energy Physics
Volume739
DOIs
Publication statusPublished - 2014 Dec 2

Bibliographical note

Funding Information:
The ALICE Collaboration acknowledges the following funding agencies for their support in building and running the ALICE detector: State Committee of Science, World Federation of Scientists (WFS) and Swiss Fonds Kidagan, Armenia, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) , Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); National Natural Science Foundation of China (NSFC), the Chinese Ministry of Education (CMOE) and the Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China (MSTC); Ministry of Education and Youth of the Czech Republic ; Danish Natural Science Research Council , the Carlsberg Foundation and the Danish National Research Foundation ; The European Research Council under the European Community's Seventh Framework Programme ; Helsinki Institute of Physics and the Academy of Finland ; French CNRS-IN2P3 , the ‘ Region Pays de Loire ’, ‘ Region Alsace ’, ‘ Region Auvergne ’ and CEA , France; German BMBF and the Helmholtz Association ; General Secretariat for Research and Technology , Ministry of Development, Greece; Hungarian OTKA and National Office for Research and Technology (NKTH); Department of Atomic Energy, Government of India and Department of Science and Technology, Ministry of Science and Technology , India; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) and Centro Fermi – Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche “Enrico Fermi” , Italy; MEXT Grant-in-Aid for Specially Promoted Research, Japan; Joint Institute for Nuclear Research , Dubna; National Research Foundation of Korea (NRF); CONACYT , DGAPA , México; ALFA-EC and the EPLANET Program ( European Particle Physics Latin American Network ); Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) and the Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), Netherlands; Research Council of Norway (NFR); National Science Centre , Poland; Ministry of National Education/Institute for Atomic Physics and CNCS-UEFISCDI , Romania; Ministry of Education and Science of Russian Federation , Russian Academy of Sciences , Russian Federal Agency of Atomic Energy , Russian Federal Agency for Science and Innovations and The Russian Foundation for Basic Research ; Ministry of Education of Slovakia ; Department of Science and Technology, Republic of South Africa ; CIEMAT , EELA , Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) of Spain, Xunta de Galicia (Consellería de Educación), CEADEN ; Cubaenergía , Cuba; and IAEA ( International Atomic Energy Agency ); Swedish Research Council (VR) and Knut and Alice Wallenberg Foundation (KAW); Ukraine Ministry of Education and Science ; United Kingdom Science and Technology Facilities Council (STFC); The U.S. Department of Energy , the United States National Science Foundation , the State of Texas , and the State of Ohio .

Publisher Copyright:
© 2014 The Authors.

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Nuclear and High Energy Physics

Fingerprint

Dive into the research topics of 'Freeze-out radii extracted from three-pion cumulants in pp, p-Pb and Pb-Pb collisions at the LHC'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this