Measurements are presented of the cross-section for the central exclusive production of J/\psi\to\mu^+\mu^- <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>/</mml:mi><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo>→</mml:mo><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> and \psi(2S)\to\mu^+\mu^- <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="prefix">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="postfix">)</mml:mo><mml:mo>→</mml:mo><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> processes in proton-proton collisions at \sqrt{s} = 13 \ \mathrm{TeV} <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi>s</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mspace width="0.222em"/><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math> with 2016–2018 data. They are performed by requiring both muons to be in the LHCb acceptance (with pseudorapidity 2<\eta_{\mu^±} < 4.5 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo><</mml:mo><mml:msub><mml:mi>η</mml:mi><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>4.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math> ) and mesons in the rapidity range 2.0 < y < 4.5 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>2.0</mml:mn><mml:mo><</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>4.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math> . The integrated cross-section results are \sigma_{J/\psi\to\mu^+\mu^-}(2.0<y_{J/\psi}<4.5,2.0<\eta_{\mu^{±}} < 4.5) = 400 ± 2 ± 5 ± 12 \mathrm{pb}, \ \sigma_{\psi(2S)\to\mu^+\mu^-}(2.0<y_{\psi(2S)}<4.5,2.0<\eta_{\mu^{±}} < 4.5) = 9.40 ± 0.15 ± 0.13 ± 0.27 \mathrm{pb}, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>/</mml:mi><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo>→</mml:mo><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false" form="prefix">(</mml:mo><mml:mn>2.0</mml:mn><mml:mo><</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>/</mml:mi><mml:mi>ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>4.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.0</mml:mn><mml:mo><</mml:mo><mml:msub><mml:mi>η</mml:mi><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>4.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false" form="postfix">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>400</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.222em"/><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="prefix">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="postfix">)</mml:mo><mml:mo>→</mml:mo><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false" form="prefix">(</mml:mo><mml:mn>2.0</mml:mn><mml:mo><</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="prefix">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="postfix">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>4.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.0</mml:mn><mml:mo><</mml:mo><mml:msub><mml:mi>η</mml:mi><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>4.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false" form="postfix">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>9.40</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>0.15</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>0.13</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>0.27</mml:mn><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math> where the uncertainties are statistical, systematic and due to the luminosity determination. In addition, a measurement of the ratio of \psi(2S) <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="prefix">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="postfix">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math> and J/\psi <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>/</mml:mi><mml:mi>ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:math> cross-sections, at an average photon-proton centre-of-mass energy of 1\ \mathrm{TeV} <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="0.222em"/><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math> , is performed, giving$ = 0.1763 ± 0.0029 ± 0.0008 ± 0.0039,$ where the first uncertainty is statistical, the second systematic and the third due to the knowledge of the involved branching fractions. For the first time, the dependence of the J/\psi <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>/</mml:mi><mml:mi>ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:math> and \psi(2S) <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="prefix">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false" form="postfix">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math> cross-sections on the total transverse momentum transfer is determined in pp <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math> collisions and is found consistent with the behaviour observed in electron-proton collisions.
Tópico:
Particle physics theoretical and experimental studies
