Copertina

Multiplicity dependent $J/ψ$ and $ψ(2S)$ production at forward and backward rapidity in $p$$+$$p$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV

Fuente: arXiv

Salvato in:

Dettagli Bibliografici
Autori principali:	PHENIX Collaboration, Abdulameer, N. J., Acharya, U., Aidala, C., Akiba, Y., Alfred, M., Andrieux, V., Antsupov, S., Apadula, N., Asano, H., Azmoun, B., Babintsev, V., Bandara, N. S., Bannikov, E., Barish, K. N., Bathe, S., Bazilevsky, A., Beaumier, M., Belmont, R., Berdnikov, A., Berdnikov, Y., Bichon, L., Blankenship, B., Blau, D. S., Bok, J. S., Borisov, V., Brooks, M. L., Bryslawskyj, J., Bumazhnov, V., Campbell, S., Cervantes, R., Chen, D., Chiu, M., Chi, C. Y., Choi, I. J., Choi, J. B., Citron, Z., Connors, M., Corliss, R., Cronin, N., Csanád, M., Csörgő, T., Danley, T. W., Daugherity, M. S., David, G., DeBlasio, K., Dehmelt, K., Denisov, A., Deshpande, A., Desmond, E. J., Dion, A., Dixit, D., Doomra, V., Do, J. H., Drees, A., Drees, K. A., Durham, J. M., Durum, A., En'yo, H., Enokizono, A., Esha, R., Fadem, B., Fan, W., Feege, N., Fields, D. E., Finger, Jr., M., Finger, M., Firak, D., Fitzgerald, D., Fokin, S. L., Frantz, J. E., Franz, A., Frawley, A. D., Fukuda, Y., Gallus, P., Gal, C., Garg, P., Ge, H., Giordano, F., Goto, Y., Grau, N., Greene, S. V., Perdekamp, M. Grosse, Gunji, T., Guo, T., Guragain, H., Hachiya, T., Haggerty, J. S., Hahn, K. I., Hamagaki, H., Hamilton, H. F., Hanks, J., Han, S. Y., Hasegawa, S., Haseler, T. O. S., Hemmick, T. K., He, X., Hill, J. C., Hill, K., Hodges, A., Hollis, R. S., Homma, K., Hong, B., Hoshino, T., Hotvedt, N., Huang, J., Imai, K., Inaba, M., Iordanova, A., Isenhower, D., Ivanishchev, D., Jacak, B., Jezghani, M., Jiang, X., Ji, Z., Johnson, B. M., Jouan, D., Jumper, D. S., Kang, J. H., Kapukchyan, D., Karthas, S., Kawall, D., Kazantsev, A. V., Khachatryan, V., Khanzadeev, A., Kim, C., Kim, E. -J., Kim, M., Kincses, D., Kistenev, E., Klatsky, J., Kline, P., Koblesky, T., Kotov, D., Kovacs, L., Kudo, S., Kurita, K., Kwon, Y., Lajoie, J. G., Lebedev, A., Lee, S., Leitch, M. J., Leung, Y. H., Lim, S. H., Liu, M. X., Li, X., Loggins, V. -R., Lökös, S., Loomis, D. A., Lovasz, K., Lynch, D., Majoros, T., Makdisi, Y. I., Makek, M., Manko, V. I., Mannel, E., McCumber, M., McGaughey, P. L., McGlinchey, D., McKinney, C., Mendoza, M., Mignerey, A. C., Milov, A., Mishra, D. K., Mitchell, J. T., Mitrankova, M., Mitrankov, Iu., Mitsuka, G., Miyasaka, S., Mizuno, S., Montuenga, P., Moon, T., Morrison, D. P., Mulilo, B., Murakami, T., Murata, J., Nagai, K., Nagashima, K., Nagashima, T., Nagle, J. L., Nagy, M. I., Nakagawa, I., Nakano, K., Nattrass, C., Niida, T., Nouicer, R., Novitzky, N., Novák, T., Nukazuka, G., Nyanin, A. S., O'Brien, E., Ogilvie, C. A., Koop, J. D. Orjuela, Orosz, M., Osborn, J. D., Oskarsson, A., Ottino, G. J., Ozawa, K., Pantuev, V., Papavassiliou, V., Park, J. S., Park, S., Patel, M., Pate, S. F., Perepelitsa, D. V., Perera, G. D. N., Peressounko, D. Yu., PerezLara, C. E., Perry, J., Petti, R., Phipps, M., Pinkenburg, C., Pisani, R. P., Potekhin, M., Purschke, M. L., Read, K. F., Reynolds, D., Riabov, V., Riabov, Y., Richford, D., Rinn, T., Rolnick, S. D., Rosati, M., Rowan, Z., Safonov, A. S., Sakaguchi, T., Sako, H., Samsonov, V., Sarsour, M., Sato, S., Schaefer, B., Schmoll, B. K., Sedgwick, K., Seidl, R., Seleznev, A., Sen, A., Seto, R., Sexton, A., Sharma, D., Shein, I., Shibata, T. -A., Shigaki, K., Shimomura, M., Shioya, T., Shukla, P., Sickles, A., Silva, C. L., Silvermyr, D., Singh, B. K., Singh, C. P., Singh, V., Slunečka, M., Smith, K. L., Snowball, M., Soltz, R. A., Sondheim, W. E., Sorensen, S. P., Sourikova, I. V., Stankus, P. W., Stoll, S. P., Sugitate, T., Sukhanov, A., Sumita, T., Sun, J., Sun, Z., Sziklai, J., Tanida, K., Tannenbaum, M. J., Tarafdar, S., Tarnai, G., Tieulent, R., Timilsina, A., Todoroki, T., Tomášek, M., Towell, C. L., Towell, R. S., Tserruya, I., Ueda, Y., Ujvari, B., van Hecke, H. W., Velkovska, J., Virius, M., Vrba, V., Vukman, N., Wang, X. R., Watanabe, Y. S., Woody, C. L., Xue, L., Xu, C., Xu, Q., Yalcin, S., Yamaguchi, Y. L., Yamamoto, H., Yanovich, A., Yoon, I., Yoo, J. H., Yushmanov, I. E., Yu, H., Zajc, W. A., Zelenski, A., Zou, L.
Natura:	Preprint
Pubblicazione:	2024
Soggetti:	High Energy Physics - Experiment
Accesso online:	Acceder al recurso
Tags:	Aggiungi Tag Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!

_version_	1866916383685607424
author	PHENIX Collaboration Abdulameer, N. J. Acharya, U. Aidala, C. Akiba, Y. Alfred, M. Andrieux, V. Antsupov, S. Apadula, N. Asano, H. Azmoun, B. Babintsev, V. Bandara, N. S. Bannikov, E. Barish, K. N. Bathe, S. Bazilevsky, A. Beaumier, M. Belmont, R. Berdnikov, A. Berdnikov, Y. Bichon, L. Blankenship, B. Blau, D. S. Bok, J. S. Borisov, V. Brooks, M. L. Bryslawskyj, J. Bumazhnov, V. Campbell, S. Cervantes, R. Chen, D. Chiu, M. Chi, C. Y. Choi, I. J. Choi, J. B. Citron, Z. Connors, M. Corliss, R. Cronin, N. Csanád, M. Csörgő, T. Danley, T. W. Daugherity, M. S. David, G. DeBlasio, K. Dehmelt, K. Denisov, A. Deshpande, A. Desmond, E. J. Dion, A. Dixit, D. Doomra, V. Do, J. H. Drees, A. Drees, K. A. Durham, J. M. Durum, A. En'yo, H. Enokizono, A. Esha, R. Fadem, B. Fan, W. Feege, N. Fields, D. E. Finger, Jr., M. Finger, M. Firak, D. Fitzgerald, D. Fokin, S. L. Frantz, J. E. Franz, A. Frawley, A. D. Fukuda, Y. Gallus, P. Gal, C. Garg, P. Ge, H. Giordano, F. Goto, Y. Grau, N. Greene, S. V. Perdekamp, M. Grosse Gunji, T. Guo, T. Guragain, H. Hachiya, T. Haggerty, J. S. Hahn, K. I. Hamagaki, H. Hamilton, H. F. Hanks, J. Han, S. Y. Hasegawa, S. Haseler, T. O. S. Hemmick, T. K. He, X. Hill, J. C. Hill, K. Hodges, A. Hollis, R. S. Homma, K. Hong, B. Hoshino, T. Hotvedt, N. Huang, J. Imai, K. Inaba, M. Iordanova, A. Isenhower, D. Ivanishchev, D. Jacak, B. Jezghani, M. Jiang, X. Ji, Z. Johnson, B. M. Jouan, D. Jumper, D. S. Kang, J. H. Kapukchyan, D. Karthas, S. Kawall, D. Kazantsev, A. V. Khachatryan, V. Khanzadeev, A. Kim, C. Kim, E. -J. Kim, M. Kincses, D. Kistenev, E. Klatsky, J. Kline, P. Koblesky, T. Kotov, D. Kovacs, L. Kudo, S. Kurita, K. Kwon, Y. Lajoie, J. G. Lebedev, A. Lee, S. Leitch, M. J. Leung, Y. H. Lim, S. H. Liu, M. X. Li, X. Loggins, V. -R. Lökös, S. Loomis, D. A. Lovasz, K. Lynch, D. Majoros, T. Makdisi, Y. I. Makek, M. Manko, V. I. Mannel, E. McCumber, M. McGaughey, P. L. McGlinchey, D. McKinney, C. Mendoza, M. Mignerey, A. C. Milov, A. Mishra, D. K. Mitchell, J. T. Mitrankova, M. Mitrankov, Iu. Mitsuka, G. Miyasaka, S. Mizuno, S. Montuenga, P. Moon, T. Morrison, D. P. Mulilo, B. Murakami, T. Murata, J. Nagai, K. Nagashima, K. Nagashima, T. Nagle, J. L. Nagy, M. I. Nakagawa, I. Nakano, K. Nattrass, C. Niida, T. Nouicer, R. Novitzky, N. Novák, T. Nukazuka, G. Nyanin, A. S. O'Brien, E. Ogilvie, C. A. Koop, J. D. Orjuela Orosz, M. Osborn, J. D. Oskarsson, A. Ottino, G. J. Ozawa, K. Pantuev, V. Papavassiliou, V. Park, J. S. Park, S. Patel, M. Pate, S. F. Perepelitsa, D. V. Perera, G. D. N. Peressounko, D. Yu. PerezLara, C. E. Perry, J. Petti, R. Phipps, M. Pinkenburg, C. Pisani, R. P. Potekhin, M. Purschke, M. L. Read, K. F. Reynolds, D. Riabov, V. Riabov, Y. Richford, D. Rinn, T. Rolnick, S. D. Rosati, M. Rowan, Z. Safonov, A. S. Sakaguchi, T. Sako, H. Samsonov, V. Sarsour, M. Sato, S. Schaefer, B. Schmoll, B. K. Sedgwick, K. Seidl, R. Seleznev, A. Sen, A. Seto, R. Sexton, A. Sharma, D. Shein, I. Shibata, T. -A. Shigaki, K. Shimomura, M. Shioya, T. Shukla, P. Sickles, A. Silva, C. L. Silvermyr, D. Singh, B. K. Singh, C. P. Singh, V. Slunečka, M. Smith, K. L. Snowball, M. Soltz, R. A. Sondheim, W. E. Sorensen, S. P. Sourikova, I. V. Stankus, P. W. Stoll, S. P. Sugitate, T. Sukhanov, A. Sumita, T. Sun, J. Sun, Z. Sziklai, J. Tanida, K. Tannenbaum, M. J. Tarafdar, S. Tarnai, G. Tieulent, R. Timilsina, A. Todoroki, T. Tomášek, M. Towell, C. L. Towell, R. S. Tserruya, I. Ueda, Y. Ujvari, B. van Hecke, H. W. Velkovska, J. Virius, M. Vrba, V. Vukman, N. Wang, X. R. Watanabe, Y. S. Woody, C. L. Xue, L. Xu, C. Xu, Q. Yalcin, S. Yamaguchi, Y. L. Yamamoto, H. Yanovich, A. Yoon, I. Yoo, J. H. Yushmanov, I. E. Yu, H. Zajc, W. A. Zelenski, A. Zou, L.
author_facet	PHENIX Collaboration Abdulameer, N. J. Acharya, U. Aidala, C. Akiba, Y. Alfred, M. Andrieux, V. Antsupov, S. Apadula, N. Asano, H. Azmoun, B. Babintsev, V. Bandara, N. S. Bannikov, E. Barish, K. N. Bathe, S. Bazilevsky, A. Beaumier, M. Belmont, R. Berdnikov, A. Berdnikov, Y. Bichon, L. Blankenship, B. Blau, D. S. Bok, J. S. Borisov, V. Brooks, M. L. Bryslawskyj, J. Bumazhnov, V. Campbell, S. Cervantes, R. Chen, D. Chiu, M. Chi, C. Y. Choi, I. J. Choi, J. B. Citron, Z. Connors, M. Corliss, R. Cronin, N. Csanád, M. Csörgő, T. Danley, T. W. Daugherity, M. S. David, G. DeBlasio, K. Dehmelt, K. Denisov, A. Deshpande, A. Desmond, E. J. Dion, A. Dixit, D. Doomra, V. Do, J. H. Drees, A. Drees, K. A. Durham, J. M. Durum, A. En'yo, H. Enokizono, A. Esha, R. Fadem, B. Fan, W. Feege, N. Fields, D. E. Finger, Jr., M. Finger, M. Firak, D. Fitzgerald, D. Fokin, S. L. Frantz, J. E. Franz, A. Frawley, A. D. Fukuda, Y. Gallus, P. Gal, C. Garg, P. Ge, H. Giordano, F. Goto, Y. Grau, N. Greene, S. V. Perdekamp, M. Grosse Gunji, T. Guo, T. Guragain, H. Hachiya, T. Haggerty, J. S. Hahn, K. I. Hamagaki, H. Hamilton, H. F. Hanks, J. Han, S. Y. Hasegawa, S. Haseler, T. O. S. Hemmick, T. K. He, X. Hill, J. C. Hill, K. Hodges, A. Hollis, R. S. Homma, K. Hong, B. Hoshino, T. Hotvedt, N. Huang, J. Imai, K. Inaba, M. Iordanova, A. Isenhower, D. Ivanishchev, D. Jacak, B. Jezghani, M. Jiang, X. Ji, Z. Johnson, B. M. Jouan, D. Jumper, D. S. Kang, J. H. Kapukchyan, D. Karthas, S. Kawall, D. Kazantsev, A. V. Khachatryan, V. Khanzadeev, A. Kim, C. Kim, E. -J. Kim, M. Kincses, D. Kistenev, E. Klatsky, J. Kline, P. Koblesky, T. Kotov, D. Kovacs, L. Kudo, S. Kurita, K. Kwon, Y. Lajoie, J. G. Lebedev, A. Lee, S. Leitch, M. J. Leung, Y. H. Lim, S. H. Liu, M. X. Li, X. Loggins, V. -R. Lökös, S. Loomis, D. A. Lovasz, K. Lynch, D. Majoros, T. Makdisi, Y. I. Makek, M. Manko, V. I. Mannel, E. McCumber, M. McGaughey, P. L. McGlinchey, D. McKinney, C. Mendoza, M. Mignerey, A. C. Milov, A. Mishra, D. K. Mitchell, J. T. Mitrankova, M. Mitrankov, Iu. Mitsuka, G. Miyasaka, S. Mizuno, S. Montuenga, P. Moon, T. Morrison, D. P. Mulilo, B. Murakami, T. Murata, J. Nagai, K. Nagashima, K. Nagashima, T. Nagle, J. L. Nagy, M. I. Nakagawa, I. Nakano, K. Nattrass, C. Niida, T. Nouicer, R. Novitzky, N. Novák, T. Nukazuka, G. Nyanin, A. S. O'Brien, E. Ogilvie, C. A. Koop, J. D. Orjuela Orosz, M. Osborn, J. D. Oskarsson, A. Ottino, G. J. Ozawa, K. Pantuev, V. Papavassiliou, V. Park, J. S. Park, S. Patel, M. Pate, S. F. Perepelitsa, D. V. Perera, G. D. N. Peressounko, D. Yu. PerezLara, C. E. Perry, J. Petti, R. Phipps, M. Pinkenburg, C. Pisani, R. P. Potekhin, M. Purschke, M. L. Read, K. F. Reynolds, D. Riabov, V. Riabov, Y. Richford, D. Rinn, T. Rolnick, S. D. Rosati, M. Rowan, Z. Safonov, A. S. Sakaguchi, T. Sako, H. Samsonov, V. Sarsour, M. Sato, S. Schaefer, B. Schmoll, B. K. Sedgwick, K. Seidl, R. Seleznev, A. Sen, A. Seto, R. Sexton, A. Sharma, D. Shein, I. Shibata, T. -A. Shigaki, K. Shimomura, M. Shioya, T. Shukla, P. Sickles, A. Silva, C. L. Silvermyr, D. Singh, B. K. Singh, C. P. Singh, V. Slunečka, M. Smith, K. L. Snowball, M. Soltz, R. A. Sondheim, W. E. Sorensen, S. P. Sourikova, I. V. Stankus, P. W. Stoll, S. P. Sugitate, T. Sukhanov, A. Sumita, T. Sun, J. Sun, Z. Sziklai, J. Tanida, K. Tannenbaum, M. J. Tarafdar, S. Tarnai, G. Tieulent, R. Timilsina, A. Todoroki, T. Tomášek, M. Towell, C. L. Towell, R. S. Tserruya, I. Ueda, Y. Ujvari, B. van Hecke, H. W. Velkovska, J. Virius, M. Vrba, V. Vukman, N. Wang, X. R. Watanabe, Y. S. Woody, C. L. Xue, L. Xu, C. Xu, Q. Yalcin, S. Yamaguchi, Y. L. Yamamoto, H. Yanovich, A. Yoon, I. Yoo, J. H. Yushmanov, I. E. Yu, H. Zajc, W. A. Zelenski, A. Zou, L.
contents	The $J/ψ$ and $ψ(2S)$ charmonium states, composed of $c\bar{c}$ quark pairs and known since the 1970s, are widely believed to serve as ideal probes to test quantum chromodynamics in high-energy hadronic interactions. However, there is not yet a complete understanding of the charmonium-production mechanism. Recent measurements of $J/ψ$ production as a function of event charged-particle multiplicity at the collision energies of both the Large Hadron Collider (LHC) and the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) show enhanced $J/ψ$ production yields with increasing multiplicity. One potential explanation for this type of dependence is multiparton interactions (MPI). We carry out the first measurements of self-normalized $J/ψ$ yields and the $ψ(2S)$ to $J/ψ$ ratio at both forward and backward rapidities as a function of self-normalized charged-particle multiplicity in $p$$+$$p$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV. In addition, detailed {\sc pythia} studies tuned to RHIC energies were performed to investigate the MPI impacts. We find that the PHENIX data at RHIC are consistent with recent LHC measurements and can only be described by {\sc pythia} calculations that include MPI effects. The forward and backward $ψ(2S)$ to $J/ψ$ ratio, which serves as a unique and powerful approach to study final-state effects on charmonium production, is found to be less dependent on the charged-particle multiplicity.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2409_03728
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	Multiplicity dependent $J/ψ$ and $ψ(2S)$ production at forward and backward rapidity in $p$$+$$p$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV PHENIX Collaboration Abdulameer, N. J. Acharya, U. Aidala, C. Akiba, Y. Alfred, M. Andrieux, V. Antsupov, S. Apadula, N. Asano, H. Azmoun, B. Babintsev, V. Bandara, N. S. Bannikov, E. Barish, K. N. Bathe, S. Bazilevsky, A. Beaumier, M. Belmont, R. Berdnikov, A. Berdnikov, Y. Bichon, L. Blankenship, B. Blau, D. S. Bok, J. S. Borisov, V. Brooks, M. L. Bryslawskyj, J. Bumazhnov, V. Campbell, S. Cervantes, R. Chen, D. Chiu, M. Chi, C. Y. Choi, I. J. Choi, J. B. Citron, Z. Connors, M. Corliss, R. Cronin, N. Csanád, M. Csörgő, T. Danley, T. W. Daugherity, M. S. David, G. DeBlasio, K. Dehmelt, K. Denisov, A. Deshpande, A. Desmond, E. J. Dion, A. Dixit, D. Doomra, V. Do, J. H. Drees, A. Drees, K. A. Durham, J. M. Durum, A. En'yo, H. Enokizono, A. Esha, R. Fadem, B. Fan, W. Feege, N. Fields, D. E. Finger, Jr., M. Finger, M. Firak, D. Fitzgerald, D. Fokin, S. L. Frantz, J. E. Franz, A. Frawley, A. D. Fukuda, Y. Gallus, P. Gal, C. Garg, P. Ge, H. Giordano, F. Goto, Y. Grau, N. Greene, S. V. Perdekamp, M. Grosse Gunji, T. Guo, T. Guragain, H. Hachiya, T. Haggerty, J. S. Hahn, K. I. Hamagaki, H. Hamilton, H. F. Hanks, J. Han, S. Y. Hasegawa, S. Haseler, T. O. S. Hemmick, T. K. He, X. Hill, J. C. Hill, K. Hodges, A. Hollis, R. S. Homma, K. Hong, B. Hoshino, T. Hotvedt, N. Huang, J. Imai, K. Inaba, M. Iordanova, A. Isenhower, D. Ivanishchev, D. Jacak, B. Jezghani, M. Jiang, X. Ji, Z. Johnson, B. M. Jouan, D. Jumper, D. S. Kang, J. H. Kapukchyan, D. Karthas, S. Kawall, D. Kazantsev, A. V. Khachatryan, V. Khanzadeev, A. Kim, C. Kim, E. -J. Kim, M. Kincses, D. Kistenev, E. Klatsky, J. Kline, P. Koblesky, T. Kotov, D. Kovacs, L. Kudo, S. Kurita, K. Kwon, Y. Lajoie, J. G. Lebedev, A. Lee, S. Leitch, M. J. Leung, Y. H. Lim, S. H. Liu, M. X. Li, X. Loggins, V. -R. Lökös, S. Loomis, D. A. Lovasz, K. Lynch, D. Majoros, T. Makdisi, Y. I. Makek, M. Manko, V. I. Mannel, E. McCumber, M. McGaughey, P. L. McGlinchey, D. McKinney, C. Mendoza, M. Mignerey, A. C. Milov, A. Mishra, D. K. Mitchell, J. T. Mitrankova, M. Mitrankov, Iu. Mitsuka, G. Miyasaka, S. Mizuno, S. Montuenga, P. Moon, T. Morrison, D. P. Mulilo, B. Murakami, T. Murata, J. Nagai, K. Nagashima, K. Nagashima, T. Nagle, J. L. Nagy, M. I. Nakagawa, I. Nakano, K. Nattrass, C. Niida, T. Nouicer, R. Novitzky, N. Novák, T. Nukazuka, G. Nyanin, A. S. O'Brien, E. Ogilvie, C. A. Koop, J. D. Orjuela Orosz, M. Osborn, J. D. Oskarsson, A. Ottino, G. J. Ozawa, K. Pantuev, V. Papavassiliou, V. Park, J. S. Park, S. Patel, M. Pate, S. F. Perepelitsa, D. V. Perera, G. D. N. Peressounko, D. Yu. PerezLara, C. E. Perry, J. Petti, R. Phipps, M. Pinkenburg, C. Pisani, R. P. Potekhin, M. Purschke, M. L. Read, K. F. Reynolds, D. Riabov, V. Riabov, Y. Richford, D. Rinn, T. Rolnick, S. D. Rosati, M. Rowan, Z. Safonov, A. S. Sakaguchi, T. Sako, H. Samsonov, V. Sarsour, M. Sato, S. Schaefer, B. Schmoll, B. K. Sedgwick, K. Seidl, R. Seleznev, A. Sen, A. Seto, R. Sexton, A. Sharma, D. Shein, I. Shibata, T. -A. Shigaki, K. Shimomura, M. Shioya, T. Shukla, P. Sickles, A. Silva, C. L. Silvermyr, D. Singh, B. K. Singh, C. P. Singh, V. Slunečka, M. Smith, K. L. Snowball, M. Soltz, R. A. Sondheim, W. E. Sorensen, S. P. Sourikova, I. V. Stankus, P. W. Stoll, S. P. Sugitate, T. Sukhanov, A. Sumita, T. Sun, J. Sun, Z. Sziklai, J. Tanida, K. Tannenbaum, M. J. Tarafdar, S. Tarnai, G. Tieulent, R. Timilsina, A. Todoroki, T. Tomášek, M. Towell, C. L. Towell, R. S. Tserruya, I. Ueda, Y. Ujvari, B. van Hecke, H. W. Velkovska, J. Virius, M. Vrba, V. Vukman, N. Wang, X. R. Watanabe, Y. S. Woody, C. L. Xue, L. Xu, C. Xu, Q. Yalcin, S. Yamaguchi, Y. L. Yamamoto, H. Yanovich, A. Yoon, I. Yoo, J. H. Yushmanov, I. E. Yu, H. Zajc, W. A. Zelenski, A. Zou, L. High Energy Physics - Experiment The $J/ψ$ and $ψ(2S)$ charmonium states, composed of $c\bar{c}$ quark pairs and known since the 1970s, are widely believed to serve as ideal probes to test quantum chromodynamics in high-energy hadronic interactions. However, there is not yet a complete understanding of the charmonium-production mechanism. Recent measurements of $J/ψ$ production as a function of event charged-particle multiplicity at the collision energies of both the Large Hadron Collider (LHC) and the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) show enhanced $J/ψ$ production yields with increasing multiplicity. One potential explanation for this type of dependence is multiparton interactions (MPI). We carry out the first measurements of self-normalized $J/ψ$ yields and the $ψ(2S)$ to $J/ψ$ ratio at both forward and backward rapidities as a function of self-normalized charged-particle multiplicity in $p$$+$$p$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV. In addition, detailed {\sc pythia} studies tuned to RHIC energies were performed to investigate the MPI impacts. We find that the PHENIX data at RHIC are consistent with recent LHC measurements and can only be described by {\sc pythia} calculations that include MPI effects. The forward and backward $ψ(2S)$ to $J/ψ$ ratio, which serves as a unique and powerful approach to study final-state effects on charmonium production, is found to be less dependent on the charged-particle multiplicity.
title	Multiplicity dependent $J/ψ$ and $ψ(2S)$ production at forward and backward rapidity in $p$$+$$p$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2409.03728