Abstract
The cross section of bottom quark-antiquark (bb¯) production in p+p collisions at s=510 GeV is measured with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. The results are based on the yield of high mass, like-sign muon pairs measured within the PHENIX muon arm acceptance (1.2<|y|<2.2). The bb¯ signal is extracted from like-sign dimuons by utilizing the unique properties of neutral B meson oscillation. We report a differential cross section of dσbb¯→μ±μ±/dy=0.16±0.01 (stat)±0.02 (syst)±0.02 (global) nb for like-sign muons in the rapidity and pT ranges 1.2<|y|<2.2 and pT>1 GeV/c, and dimuon mass of 5-10 GeV/c2. The extrapolated total cross section at this energy for bb¯ production is 13.1±0.6 (stat)±1.5 (syst)±2.7 (global) μb. The total cross section is compared to a perturbative quantum chromodynamics calculation and is consistent within uncertainties. The azimuthal opening angle between muon pairs from bb¯ decays and their pT distributions are compared to distributions generated using ps pythia6, which includes next-to-leading order processes. The azimuthal correlations and pair pT distribution are not very well described by pythia calculations, but are still consistent within uncertainties. Flavor creation and flavor excitation subprocesses are favored over gluon splitting.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | .092002 |
| Journal | Physical Review D |
| Volume | 102 |
| Issue number | 9 |
| DOIs | |
| State | Published - 10 Nov 2020 |
| Externally published | Yes |
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- Nuclear and High Energy Physics
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Dive into the research topics of 'Production of b b ¯ at forward rapidity in p+p collisions at s =510 GeV PRODUCTION of b b ¯ at FORWARD RAPIDITY ... ACHARYA U et al..'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Physical Review D, Vol. 102, No. 9, .092002, 10.11.2020.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Production of b b ¯ at forward rapidity in p+p collisions at s =510 GeV PRODUCTION of b b ¯ at FORWARD RAPIDITY ... ACHARYA U et al..
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N1 - Publisher Copyright: © 2020 authors.
PY - 2020/11/10
Y1 - 2020/11/10
N2 - The cross section of bottom quark-antiquark (bb¯) production in p+p collisions at s=510 GeV is measured with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. The results are based on the yield of high mass, like-sign muon pairs measured within the PHENIX muon arm acceptance (1.2<|y|<2.2). The bb¯ signal is extracted from like-sign dimuons by utilizing the unique properties of neutral B meson oscillation. We report a differential cross section of dσbb¯→μ±μ±/dy=0.16±0.01 (stat)±0.02 (syst)±0.02 (global) nb for like-sign muons in the rapidity and pT ranges 1.2<|y|<2.2 and pT>1 GeV/c, and dimuon mass of 5-10 GeV/c2. The extrapolated total cross section at this energy for bb¯ production is 13.1±0.6 (stat)±1.5 (syst)±2.7 (global) μb. The total cross section is compared to a perturbative quantum chromodynamics calculation and is consistent within uncertainties. The azimuthal opening angle between muon pairs from bb¯ decays and their pT distributions are compared to distributions generated using ps pythia6, which includes next-to-leading order processes. The azimuthal correlations and pair pT distribution are not very well described by pythia calculations, but are still consistent within uncertainties. Flavor creation and flavor excitation subprocesses are favored over gluon splitting.
AB - The cross section of bottom quark-antiquark (bb¯) production in p+p collisions at s=510 GeV is measured with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. The results are based on the yield of high mass, like-sign muon pairs measured within the PHENIX muon arm acceptance (1.2<|y|<2.2). The bb¯ signal is extracted from like-sign dimuons by utilizing the unique properties of neutral B meson oscillation. We report a differential cross section of dσbb¯→μ±μ±/dy=0.16±0.01 (stat)±0.02 (syst)±0.02 (global) nb for like-sign muons in the rapidity and pT ranges 1.2<|y|<2.2 and pT>1 GeV/c, and dimuon mass of 5-10 GeV/c2. The extrapolated total cross section at this energy for bb¯ production is 13.1±0.6 (stat)±1.5 (syst)±2.7 (global) μb. The total cross section is compared to a perturbative quantum chromodynamics calculation and is consistent within uncertainties. The azimuthal opening angle between muon pairs from bb¯ decays and their pT distributions are compared to distributions generated using ps pythia6, which includes next-to-leading order processes. The azimuthal correlations and pair pT distribution are not very well described by pythia calculations, but are still consistent within uncertainties. Flavor creation and flavor excitation subprocesses are favored over gluon splitting.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85096136290&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.102.092002
DO - 10.1103/PhysRevD.102.092002
M3 - Article
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SN - 2470-0010
VL - 102
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
IS - 9
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