$Z$ boson production in $p+$Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}}=5.02$ TeV measured with the ATLAS detector
G. Aad
(1)
,
M.K. Ayoub
(2)
,
A. Bassalat
(2)
,
C. Becot
(2)
,
S. Binet
(2)
,
C. Bourdarios
(2)
,
J.B. de Vivie De Regie
(2)
,
D. Delgove
(2)
,
L. Duflot
(2)
,
M. Escalier
(2)
,
L. Fayard
(2)
,
D. Fournier
(2)
,
E.L. Gkougkousis
(2)
,
J.-F. Grivaz
(2)
,
T. Guillemin
(2)
,
F. Hariri
(2)
,
S. Henrot-Versillé
(2)
,
J. Hrivnac
(2)
,
L. Iconomidou-Fayard
(2)
,
M. Kado
(2)
,
A. Lounis
(2)
,
N. Makovec
(2)
,
N. Morange
(2)
,
C. Nellist
(2)
,
L. Poggioli
(2)
,
P. Puzo
(2)
,
A. Renaud
(2)
,
D. Rousseau
(2)
,
G. Rybkin
(2)
,
A.C. Schaffer
(2)
,
E. Scifo
(2)
,
L. Serin
(2)
,
S. Simion
(2)
,
R. Tanaka
(2)
,
H.L. Tran
(2)
,
D. Zerwas
(2)
,
Zhongkai Zhang
(2)
,
Y. Zhao
(2)
,
Z. Barnovska
(3)
,
N. Berger
(3)
,
M. Delmastro
(3)
,
L. Di Ciaccio
(3)
,
T.K.O. Doan
(3)
,
S. Elles
(3)
,
T. Hryn’ova
(3)
,
S. Jézéquel
(3)
,
I. Koletsou
(3)
,
R. Lafaye
(3)
,
J. Leveque
(3)
,
N. Massol
(3)
,
G. Sauvage
(3)
,
E. Sauvan
(3)
,
O. Simard
(3)
,
T. Todorov
(3)
,
I. Wingerter-Seez
(3)
,
L. Alio
(1)
,
M. Barbero
(1)
,
Y. Coadou
(1)
,
C. Diaconu
(1)
,
Sara Diglio
(1)
,
F. Djama
(1)
,
O. Duccu
(4, 1)
,
L. Feligioni
(1)
,
J. Gao
(1)
,
G.D. Hallewell
(1)
,
F. Hubaut
(1)
,
S.J. Kahn
(1)
,
E. B. F. G. Knoops
(1)
,
E. Le Guirriec
(1)
,
J. Liu
(1)
,
K. Liu
(1)
,
D. Madaffari
(1)
,
K. Mochizuki
(1)
,
E. Monnier
(1)
,
S. Muanza
(1)
,
Y. Nagai
(1)
,
E. Nagy
(1)
,
P. Pralavorio
(1)
,
A. Rozanov
(1)
,
T. Serre
(1)
,
M. Talby
(1)
,
R.E. Ticse Torres
(1)
,
E. Tiouchichine
(1)
,
S. Tisserant
(1)
,
J. Toth
(1)
,
F. Touchard
(1)
,
L. Vacavant
(1)
,
S. Albrand
(5)
,
J. Brown
(5)
,
J. Collot
(5)
,
S. Crépé-Renaudin
(5)
,
P.A. Delsart
(5)
,
C. Gabaldon
(5)
,
M.H. Genest
(5)
,
J.Y. Hostachy
(5)
,
F. Ledroit-Guillon
(5)
,
A. Lleres
(5)
,
A. Lucotte
(5)
,
F. Malek
(5)
,
C. Monini
(5)
,
J. Stark
(5)
,
B. Trocmé
(5)
,
M. Wu
(5)
,
D. Boumediene
(6)
,
Emmanuel Busato
(6)
,
D. Calvet
(6)
,
S. Calvet
(6)
,
J. Donini
(6)
,
E. Dubreuil
(6)
,
G. Gilles
(6)
,
Ph. Gris
(6)
,
H. Liao
(6)
,
R. Madar
(6)
,
D. Pallin
(6)
,
S.M. Romano Saez
(6)
,
C. Santoni
(6)
,
D. Simon
(6)
,
Timothée Theveneaux-Pelzer
(6)
,
F. Vazeille
(6)
1
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
2 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
3 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
4 NIPNE - Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering
5 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
6 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
2 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
3 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
4 NIPNE - Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering
5 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
6 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
G. Aad
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740309
- IdHAL : georges-aad
- ORCID : 0000-0002-6665-4934
- IdRef : 140392653
J.B. de Vivie De Regie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741567
- IdHAL : jean-baptiste-de-vivie
- ORCID : 0000-0001-9163-2211
- IdRef : 186392702
S. Henrot-Versillé
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740081
- IdHAL : sophie-henrot-versille
- ORCID : 0000-0003-1218-2991
- IdRef : 191080403
D. Rousseau
- Fonction : Auteur
- PersonId : 184524
- IdHAL : david-rousseau
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- IdRef : 140465774
N. Berger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741762
- IdHAL : nicolas-berger
T. Hryn’ova
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178920
- IdHAL : thrynova
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- IdRef : 253167418
S. Jézéquel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739301
- IdHAL : stephane-jezequel
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Y. Coadou
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : yann-coadou
- ORCID : 0000-0001-8195-7004
Sara Diglio
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171746
- IdHAL : sara-diglio
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E. Monnier
- Fonction : Auteur
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S. Crépé-Renaudin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742348
- IdHAL : sabine-crepe
- ORCID : 0000-0001-5980-5805
- IdRef : 118947249
M.H. Genest
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : marie-helene-genest
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- IdRef : 191694142
F. Ledroit-Guillon
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : fabienne-ledroit
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- IdRef : 137343809
F. Malek
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : fairouz-malek
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B. Trocmé
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : benjamin-trocme
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D. Calvet
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : david-calvet
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- IdRef : 175107963
Timothée Theveneaux-Pelzer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1244643
- IdHAL : timothee-theveneaux-pelzer
- ORCID : 0000-0002-9746-4172
Résumé
The ATLAS Collaboration has measured the inclusive production of $Z$ bosons via their decays into electron and muon pairs in $p+$Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}}=5.02$ TeV at the Large Hadron Collider. The measurements are made using data corresponding to integrated luminosities of 29.4 nb$^{-1}$ and 28.1 nb$^{-1}$ for $Z \rightarrow ee$ and $Z \rightarrow \mu\mu$, respectively. The results from the two channels are consistent and combined to obtain a cross section times the $Z \rightarrow \ell\ell$ branching ratio, integrated over the rapidity region $|y^{*}_{Z}|<3.5$, of 139.8 $\pm$ 4.8 (stat.) $\pm$ 6.2 (syst.) $\pm$ 3.8 (lumi.) nb. Differential cross sections are presented as functions of the $Z$ boson rapidity and transverse momentum, and compared with models based on parton distributions both with and without nuclear corrections. The centrality dependence of $Z$ boson production in $p+$Pb collisions is measured and analyzed within the framework of a standard Glauber model and the model's extension for fluctuations of the underlying nucleon-nucleon scattering cross section.