Abstract
High-energy proton- and deuteron-nucleus collisions provide an excellent tool for studying a wide array of physics effects, including modifications of parton distribution functions in nuclei, gluon saturation, and color neutralization and hadronization in a nuclear environment, among others. All of these effects are expected to have a significant dependence on the size of the nuclear target and the impact parameter of the collision, also known as the collision centrality. In this article, we detail a method for determining centrality classes in p(d)+A collisions via cuts on the multiplicity at backward rapidity (i.e., the nucleus-going direction) and for determining systematic uncertainties in this procedure. For d+Au collisions at sNN=200 GeV we find that the connection to geometry is confirmed by measuring the fraction of events in which a neutron from the deuteron does not interact with the nucleus. As an application, we consider the nuclear modification factors Rp(d)+A, for which there is a bias in the measured centrality-dependent yields owing to auto correlations between the process of interest and the backward-rapidity multiplicity. We determine the bias-correction factors within this framework. This method is further tested using the hijing Monte Carlo generator. We find that for d+Au collisions at sNN=200 GeV, these bias corrections are small and vary by less than 5% (10%) up to pT=10 (20) GeV/c. In contrast, for p+Pb collisions at sNN=5.02 TeV we find that these bias factors are an order of magnitude larger and strongly pT dependent, likely attributable to the larger effect of multiparton interactions.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 034902 |
| Journal | Physical Review C - Nuclear Physics |
| Volume | 90 |
| Issue number | 3 |
| DOIs | |
| State | Published - 5 Sep 2014 |
| Externally published | Yes |
ASJC Scopus subject areas
- Nuclear and High Energy Physics
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Centrality categorization for Rp(d)+A in high-energy collisions'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver
}
In: Physical Review C - Nuclear Physics, Vol. 90, No. 3, 034902, 05.09.2014.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Centrality categorization for Rp(d)+A in high-energy collisions
AU - Adare, A.
AU - Aidala, C.
AU - Ajitanand, N. N.
AU - Akiba, Y.
AU - Al-Bataineh, H.
AU - Alexander, J.
AU - Angerami, A.
AU - Aoki, K.
AU - Apadula, N.
AU - Aramaki, Y.
AU - Atomssa, E. T.
AU - Averbeck, R.
AU - Awes, T. C.
AU - Azmoun, B.
AU - Babintsev, V.
AU - Bai, M.
AU - Baksay, G.
AU - Baksay, L.
AU - Barish, K. N.
AU - Bassalleck, B.
AU - Basye, A. T.
AU - Bathe, S.
AU - Baublis, V.
AU - Baumann, C.
AU - Bazilevsky, A.
AU - Belikov, S.
AU - Belmont, R.
AU - Bennett, R.
AU - Bhom, J. H.
AU - Blau, D. S.
AU - Bok, J. S.
AU - Boyle, K.
AU - Brooks, M. L.
AU - Buesching, H.
AU - Bumazhnov, V.
AU - Bunce, G.
AU - Butsyk, S.
AU - Campbell, S.
AU - Caringi, A.
AU - Chen, C. H.
AU - Chi, C. Y.
AU - Chiu, M.
AU - Choi, I. J.
AU - Choi, J. B.
AU - Choudhury, R. K.
AU - Christiansen, P.
AU - Chujo, T.
AU - Chung, P.
AU - Chvala, O.
AU - Cianciolo, V.
AU - Citron, Z.
AU - Cole, B. A.
AU - Conesa Del Valle, Z.
AU - Connors, M.
AU - Csanád, M.
AU - Csörgo, T.
AU - Dahms, T.
AU - Dairaku, S.
AU - Danchev, I.
AU - Das, K.
AU - Datta, A.
AU - David, G.
AU - Dayananda, M. K.
AU - Denisov, A.
AU - Deshpande, A.
AU - Desmond, E. J.
AU - Dharmawardane, K. V.
AU - Dietzsch, O.
AU - Dion, A.
AU - Donadelli, M.
AU - Drapier, O.
AU - Drees, A.
AU - Drees, K. A.
AU - Durham, J. M.
AU - Durum, A.
AU - Dutta, D.
AU - D'Orazio, L.
AU - Edwards, S.
AU - Efremenko, Y. V.
AU - Ellinghaus, F.
AU - Engelmore, T.
AU - Enokizono, A.
AU - En'Yo, H.
AU - Esumi, S.
AU - Fadem, B.
AU - Fields, D. E.
AU - Finger, M.
AU - Finger, M.
AU - Fleuret, F.
AU - Fokin, S. L.
AU - Fraenkel, Z.
AU - Frantz, J. E.
AU - Franz, A.
AU - Frawley, A. D.
AU - Fujiwara, K.
AU - Fukao, Y.
AU - Fusayasu, T.
AU - Garishvili, I.
AU - Glenn, A.
AU - Gong, H.
AU - Gonin, M.
AU - Goto, Y.
AU - Granier De Cassagnac, R.
AU - Grau, N.
AU - Greene, S. V.
AU - Grim, G.
AU - Grosse Perdekamp, M.
AU - Gunji, T.
AU - Gustafsson, H.
AU - Haggerty, J. S.
AU - Hahn, K. I.
AU - Hamagaki, H.
AU - Hamblen, J.
AU - Han, R.
AU - Hanks, J.
AU - Haslum, E.
AU - Hayano, R.
AU - He, X.
AU - Heffner, M.
AU - Hemmick, T. K.
AU - Hester, T.
AU - Hill, J. C.
AU - Hohlmann, M.
AU - Holzmann, W.
AU - Homma, K.
AU - Hong, B.
AU - Horaguchi, T.
AU - Hornback, D.
AU - Huang, S.
AU - Ichihara, T.
AU - Ichimiya, R.
AU - Ikeda, Y.
AU - Imai, K.
AU - Inaba, M.
AU - Isenhower, D.
AU - Ishihara, M.
AU - Issah, M.
AU - Ivanischev, D.
AU - Iwanaga, Y.
AU - Jacak, B. V.
AU - Jia, J.
AU - Jiang, X.
AU - Jin, J.
AU - Johnson, B. M.
AU - Jones, T.
AU - Joo, K. S.
AU - Jouan, D.
AU - Jumper, D. S.
AU - Kajihara, F.
AU - Kamin, J.
AU - Kang, J. H.
AU - Kapustinsky, J.
AU - Karatsu, K.
AU - Kasai, M.
AU - Kawall, D.
AU - Kawashima, M.
AU - Kazantsev, A. V.
AU - Kempel, T.
AU - Khanzadeev, A.
AU - Kijima, K. M.
AU - Kikuchi, J.
AU - Kim, A.
AU - Kim, B. I.
AU - Kim, D. J.
AU - Kim, E. J.
AU - Kim, Y. J.
AU - Kinney, E.
AU - Kiss,
AU - Kistenev, E.
AU - Kleinjan, D.
AU - Kochenda, L.
AU - Komkov, B.
AU - Konno, M.
AU - Koster, J.
AU - Král, A.
AU - Kravitz, A.
AU - Kunde, G. J.
AU - Kurita, K.
AU - Kurosawa, M.
AU - Kwon, Y.
AU - Kyle, G. S.
AU - Lacey, R.
AU - Lai, Y. S.
AU - Lajoie, J. G.
AU - Lebedev, A.
AU - Lee, D. M.
AU - Lee, J.
AU - Lee, K. B.
AU - Lee, K. S.
AU - Leitch, M. J.
AU - Leite, M. A.L.
AU - Li, X.
AU - Lichtenwalner, P.
AU - Liebing, P.
AU - Linden Levy, L. A.
AU - Liška, T.
AU - Liu, H.
AU - Liu, M. X.
AU - Love, B.
AU - Lynch, D.
AU - Maguire, C. F.
AU - Makdisi, Y. I.
AU - Malik, M. D.
AU - Manko, V. I.
AU - Mannel, E.
AU - Mao, Y.
AU - Masui, H.
AU - Matathias, F.
AU - McCumber, M.
AU - McGaughey, P. L.
AU - McGlinchey, D.
AU - Means, N.
AU - Meredith, B.
AU - Miake, Y.
AU - Mibe, T.
AU - Mignerey, A. C.
AU - Miki, K.
AU - Milov, A.
AU - Mitchell, J. T.
AU - Mohanty, A. K.
AU - Moon, H. J.
AU - Morino, Y.
AU - Morreale, A.
AU - Morrison, D. P.
AU - Moukhanova, T. V.
AU - Murakami, T.
AU - Murata, J.
AU - Nagamiya, S.
AU - Nagle, J. L.
AU - Naglis, M.
AU - Nagy, M. I.
AU - Nakagawa, I.
AU - Nakamiya, Y.
AU - Nakamura, K. R.
AU - Nakamura, T.
AU - Nakano, K.
AU - Nam, S.
AU - Newby, J.
AU - Nguyen, M.
AU - Nihashi, M.
AU - Nouicer, R.
AU - Nyanin, A. S.
AU - Oakley, C.
AU - O'Brien, E.
AU - Oda, S. X.
AU - Ogilvie, C. A.
AU - Oka, M.
AU - Okada, K.
AU - Onuki, Y.
AU - Orjuela Koop, J. D.
AU - Oskarsson, A.
AU - Ouchida, M.
AU - Ozawa, K.
AU - Pak, R.
AU - Pantuev, V.
AU - Papavassiliou, V.
AU - Park, I. H.
AU - Park, S. K.
AU - Park, W. J.
AU - Pate, S. F.
AU - Pei, H.
AU - Peng, J. C.
AU - Pereira, H.
AU - Perepelitsa, D.
AU - Peressounko, D. Yu
AU - Petti, R.
AU - Pinkenburg, C.
AU - Pisani, R. P.
AU - Proissl, M.
AU - Purschke, M. L.
AU - Qu, H.
AU - Rak, J.
AU - Ravinovich, I.
AU - Read, K. F.
AU - Rembeczki, S.
AU - Reygers, K.
AU - Riabov, V.
AU - Riabov, Y.
AU - Richardson, E.
AU - Roach, D.
AU - Roche, G.
AU - Rolnick, S. D.
AU - Rosati, M.
AU - Rosen, C. A.
AU - Rosendahl, S. S.E.
AU - RuŽička, P.
AU - Sahlmueller, B.
AU - Saito, N.
AU - Sakaguchi, T.
AU - Sakashita, K.
AU - Samsonov, V.
AU - Sano, S.
AU - Sato, T.
AU - Sawada, S.
AU - Sedgwick, K.
AU - Seele, J.
AU - Seidl, R.
AU - Seto, R.
AU - Sharma, D.
AU - Shein, I.
AU - Shibata, T. A.
AU - Shigaki, K.
AU - Shimomura, M.
AU - Shoji, K.
AU - Shukla, P.
AU - Sickles, A.
AU - Silva, C. L.
AU - Silvermyr, D.
AU - Silvestre, C.
AU - Sim, K. S.
AU - Singh, B. K.
AU - Singh, C. P.
AU - Singh, V.
AU - Slunečka, M.
AU - Soltz, R. A.
AU - Sondheim, W. E.
AU - Sorensen, S. P.
AU - Sourikova, I. V.
AU - Stankus, P. W.
AU - Stenlund, E.
AU - Stoll, S. P.
AU - Sugitate, T.
AU - Sukhanov, A.
AU - Sziklai, J.
AU - Takagui, E. M.
AU - Taketani, A.
AU - Tanabe, R.
AU - Tanaka, Y.
AU - Taneja, S.
AU - Tanida, K.
AU - Tannenbaum, M. J.
AU - Tarafdar, S.
AU - Taranenko, A.
AU - Themann, H.
AU - Thomas, D.
AU - Thomas, T. L.
AU - Togawa, M.
AU - Toia, A.
AU - Tomášek, L.
AU - Torii, H.
AU - Towell, R. S.
AU - Tserruya, I.
AU - Tsuchimoto, Y.
AU - Vale, C.
AU - Valle, H.
AU - Van Hecke, H. W.
AU - Vazquez-Zambrano, E.
AU - Veicht, A.
AU - Velkovska, J.
AU - Vértesi, R.
AU - Virius, M.
AU - Vrba, V.
AU - Vznuzdaev, E.
AU - Wang, X. R.
AU - Watanabe, D.
AU - Watanabe, K.
AU - Watanabe, Y.
AU - Wei, F.
AU - Wei, R.
AU - Wessels, J.
AU - White, S. N.
AU - Winter, D.
AU - Woody, C. L.
AU - Wright, R. M.
AU - Wysocki, M.
AU - Yamaguchi, Y. L.
AU - Yamaura, K.
AU - Yang, R.
AU - Yanovich, A.
AU - Ying, J.
AU - Yokkaichi, S.
AU - You, Z.
AU - Young, G. R.
AU - Younus, I.
AU - Yushmanov, I. E.
AU - Zajc, W. A.
AU - Zhou, S.
N1 - Publisher Copyright: © 2014 American Physical Society.
PY - 2014/9/5
Y1 - 2014/9/5
N2 - High-energy proton- and deuteron-nucleus collisions provide an excellent tool for studying a wide array of physics effects, including modifications of parton distribution functions in nuclei, gluon saturation, and color neutralization and hadronization in a nuclear environment, among others. All of these effects are expected to have a significant dependence on the size of the nuclear target and the impact parameter of the collision, also known as the collision centrality. In this article, we detail a method for determining centrality classes in p(d)+A collisions via cuts on the multiplicity at backward rapidity (i.e., the nucleus-going direction) and for determining systematic uncertainties in this procedure. For d+Au collisions at sNN=200 GeV we find that the connection to geometry is confirmed by measuring the fraction of events in which a neutron from the deuteron does not interact with the nucleus. As an application, we consider the nuclear modification factors Rp(d)+A, for which there is a bias in the measured centrality-dependent yields owing to auto correlations between the process of interest and the backward-rapidity multiplicity. We determine the bias-correction factors within this framework. This method is further tested using the hijing Monte Carlo generator. We find that for d+Au collisions at sNN=200 GeV, these bias corrections are small and vary by less than 5% (10%) up to pT=10 (20) GeV/c. In contrast, for p+Pb collisions at sNN=5.02 TeV we find that these bias factors are an order of magnitude larger and strongly pT dependent, likely attributable to the larger effect of multiparton interactions.
AB - High-energy proton- and deuteron-nucleus collisions provide an excellent tool for studying a wide array of physics effects, including modifications of parton distribution functions in nuclei, gluon saturation, and color neutralization and hadronization in a nuclear environment, among others. All of these effects are expected to have a significant dependence on the size of the nuclear target and the impact parameter of the collision, also known as the collision centrality. In this article, we detail a method for determining centrality classes in p(d)+A collisions via cuts on the multiplicity at backward rapidity (i.e., the nucleus-going direction) and for determining systematic uncertainties in this procedure. For d+Au collisions at sNN=200 GeV we find that the connection to geometry is confirmed by measuring the fraction of events in which a neutron from the deuteron does not interact with the nucleus. As an application, we consider the nuclear modification factors Rp(d)+A, for which there is a bias in the measured centrality-dependent yields owing to auto correlations between the process of interest and the backward-rapidity multiplicity. We determine the bias-correction factors within this framework. This method is further tested using the hijing Monte Carlo generator. We find that for d+Au collisions at sNN=200 GeV, these bias corrections are small and vary by less than 5% (10%) up to pT=10 (20) GeV/c. In contrast, for p+Pb collisions at sNN=5.02 TeV we find that these bias factors are an order of magnitude larger and strongly pT dependent, likely attributable to the larger effect of multiparton interactions.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84908179316&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevC.90.034902
DO - 10.1103/PhysRevC.90.034902
M3 - Article
AN - SCOPUS:84908179316
SN - 0556-2813
VL - 90
JO - Physical Review C - Nuclear Physics
JF - Physical Review C - Nuclear Physics
IS - 3
M1 - 034902
ER -