Direct photon production in Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_\rm{NN}}$ = 2.76 TeV
J. Adam
,
Laurent Aphecetche
(1)
,
A. Baldisseri
(2)
,
Guillaume Batigne
(1)
,
I. Belikov
(3)
,
H. Borel
(2)
,
J. Castillo Castellanos
(2)
,
J.L. Charvet
,
C. Cheshkov
(4)
,
B. Cheynis
(4)
,
L. Ducroux
(4)
,
Marie Germain
(1)
,
J.-Y. Grossiord
(4)
,
B. Hippolyte
(3)
,
A. Lardeux
(1)
,
A. Maire
(3)
,
J. Martin Blanco
(1)
,
Gines Martinez Garcia
(1)
,
L. Massacrier
(1)
,
L. Molnar
(3)
,
D.A. Moreira De Godoy
(1)
,
A. Morreale
(1)
,
H. Pereira Da Costa
(2)
,
Philippe Pillot
(1)
,
L. Ronflette
(1)
,
Y. Schutz
(1)
,
Alexandre Shabetai
(1)
,
Diego Stocco
(1)
,
B. Teyssier
(4)
,
R. Tieulent
(4)
,
A. Uras
(4)
,
R. Vernet
(5)
,
M. Wang
(1)
,
G. Conesa Balbastre
(6)
,
J. Faivre
(6)
,
C. Furget
(6)
,
R. Guernane
(6)
,
C. Silvestre
(6)
,
A. Vauthier
(6)
,
V. Barret
(7)
,
N. Bastid
(7)
,
A. Batista Camejo
(7)
,
P. Crochet
(7)
,
P. Dupieux
(7)
,
V.J.G. Feuillard
(7)
,
S. Li
(7)
,
X. Lopez
(7)
,
F. Manso
(7)
,
S. Porteboeuf-Houssais
(7)
,
P. Rosnet
(7)
,
B. Vulpescu
(7)
,
Z. Conesa Del Valle
(8)
,
I. Das
(8)
,
B. Espagnon
(8)
,
C. Hadjidakis
(8)
,
I. Lakomov
(8)
,
C. Suire
(8)
,
J. D. Tapia Takaki
(8)
,
M. Tarhini
(8)
,
L. Valencia Palomo
(8)
1
SUBATECH -
Laboratoire SUBATECH Nantes
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
4 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
5 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
8 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
4 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
5 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
8 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
J. Adam
- Fonction : Auteur
- PersonId : 9493
- IdHAL : jean-luc-adam
- ORCID : 0000-0002-1242-6776
- IdRef : 050643592
Laurent Aphecetche
- Fonction : Auteur
- PersonId : 2010
- IdHAL : laurent-aphecetche
- ORCID : 0000-0001-7662-3878
- IdRef : 113847653
Guillaume Batigne
- Fonction : Auteur
- PersonId : 175820
- IdHAL : guillaume-batigne
- ORCID : 0000-0001-8638-6300
- IdRef : 077207874
J.L. Charvet
- Fonction : Auteur
B. Cheynis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750577
- IdHAL : brigitte-cheynis
- IdRef : 032215606
Marie Germain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 170960
- IdHAL : marie-germain
- ORCID : 0000-0001-7382-1609
- IdRef : 176579958
Gines Martinez Garcia
- Fonction : Auteur
- PersonId : 169952
- IdHAL : gines-martinez
- ORCID : 0000-0002-8657-6742
- IdRef : 068952961
Philippe Pillot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 175815
- IdHAL : ppillot
- ORCID : 0000-0002-9067-0803
Alexandre Shabetai
- Fonction : Auteur
- PersonId : 181202
- IdHAL : alexandre-shabetai
- ORCID : 0000-0003-3069-726X
Diego Stocco
- Fonction : Auteur
- PersonId : 170966
- IdHAL : diego-stocco
- ORCID : 0000-0002-5377-5163
- IdRef : 204479150
G. Conesa Balbastre
- Fonction : Auteur
- PersonId : 737477
- IdHAL : conesa-balbastre-gustavo
- ORCID : 0000-0001-5283-3520
S. Porteboeuf-Houssais
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1350722
- IdHAL : sarah-porteboeuf
- ORCID : 0000-0002-2646-6189
Résumé
Direct photon production at mid-rapidity in Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{_{\mathrm{NN}}}} = 2.76$ TeV was studied in the transverse momentum range $0.9 < p_\mathrm{T} < 14$ GeV$/c$. Photons were detected with the highly segmented electromagnetic calorimeter PHOS and via conversions in the ALICE detector material with the $e^+e^-$ pair reconstructed in the central tracking system. The results of the two methods were combined and direct photon spectra were measured for the 0-20%, 20-40%, and 40-80% centrality classes. For all three classes, agreement was found with perturbative QCD calculations for $p_\mathrm{T} \gtrsim 5$ GeV$/c$. Direct photon spectra down to $p_\mathrm{T} \approx 1$ GeV$/c$ could be extracted for the 20-40% and 0-20% centrality classes. The significance of the direct photon signal for $0.9 < p_\mathrm{T} < 2.1$ GeV$/c$ is $2.6\sigma$ for the 0-20% class. The spectrum in this $p_\mathrm{T}$ range and centrality class can be described by an exponential with an inverse slope parameter of $(297 \pm 12^\mathrm{stat}\pm 41^\mathrm{syst})$ MeV. State-of-the-art models for photon production in heavy-ion collisions agree with the data within uncertainties.