Abstract
We report on a measurement of the gamma(1S + 2S + 3S) -> e(+)e(-) cross section at midrapidity in p + p collisions at root s = 200 GeV. We find the cross section to be 114 +/- 38(stat + fit)(-24)(+23)(syst) pb. Perturbative QCD calculations at next-to-leading order in the color evaporation model are in agreement with our measurement, while calculations in the color singlet model underestimate it by 2 sigma. Our result is consistent with the trend seen in world data as a function of the center-of-mass energy of the collision and extends the availability of gamma data to RHIC energies. The dielectron continuum in the invariant-mass range near the gamma is also studied to obtain a combined yield of e(+)e(-) pairs from the sum of the Drell-Yan process and b-(b) over bar production.
Published in:
Physical Review D 82,1 (2010)
Link to original published article:
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.82.012004
Date of Version
July 2010
Recommended Citation
Abelev, B. I.; Aggarwal, M. M.; Ahammed, Z.; Alakhverdyants, A. V.; Anderson, B. D.; Arkhipkin, D.; Averichev, G. S.; Balewski, J.; Barnby, L. S.; Baumgart, S.; Beavis, D. R.; Bellwied, R.; Betancourt, M. J.; Betts, R. R.; Bhasin, A.; Bhati, A. K.; Bichsel, H.; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Biritz, B.; Bland, L. C.; Bonner, B. E.; Bouchet, J.; Braidot, E.; Brandin, A. V.; Bridgeman, A.; Bruna, E.; Bueltmann, S.; Bunzarov, I.; Burton, T. P.; Cai, X. Z.; Caines, H.; Sanchez, Mcdb; Catu, O.; Cebra, D.; Cendejas, R.; Cervantes, M. C.; Chajecki, Z.; Chaloupka, P.; Chattopadhyay, S.; Chen, H. F.; Chen, J. H.; Chen, J. Y.; Cheng, J.; Cherney, M.; Chikanian, A.; Choi, K. E.; Christie, W.; Chung, P.; Clarke, R. F.; Codrington, M. J. M.; Corliss, R.; Cosentino, M. R.; Cramer, J. G.; Crawford, H. J.; Das, D.; Dash, S.; Leyva, A. D.; De Silva, L. C.; Debbe, R. R.; Dedovich, T. G.; DePhillips, M.; Derevschikov, A. A.; de Souza, R. D.; Didenko, L.; Djawotho, P.; Dogra, S. M.; Dong, X.; Drachenberg, J. L.; Draper, J. E.; Dunlop, J. C.; Mazumdar, M. R. D.; Efimov, L. G.; Elhalhuli, E.; Elnimr, M.; Engelage, J.; Eppley, G.; Erazmus, B.; Estienne, M.; Eun, L.; Evdokimov, O.; Fachini, P.; Fatemi, R.; Fedorisin, J.; Fersch, R. G.; Filip, P.; Finch, E.; Fine, V.; Fisyak, Y.; Gagliardi, C. A.; Gangadharan, D. R.; Ganti, M. S.; Garcia-Solis, E. J.; Geromitsos, A.; Geurts, F.; Ghazikhanian, V.; Ghosh, P.; Gorbunov, Y. N.; Gordon, A.; Grebenyuk, O.; Grosnick, D.; Grube, B.; Guertin, S. M.; Gupta, A.; Gupta, N.; Guryn, W.; Haag, B.; Hallman, T. J.; Hamed, A.; Han, L. X.; Harris, J. W.; Hays-Wehle, J. P.; Heinz, M.; Heppelmann, S.; Hirsch, A.; Hjort, E.; Hoffman, A. M.; Hoffmann, G. W.; Hofman, D. J.; Hollis, R. S.; Huang, H. Z.; Humanic, T. J.; Huo, L.; Igo, G.; Iordanova, A.; Jacobs, P.; Jacobs, W. W.; Jakl, P.; Jena, C.; Jin, F.; Jones, C. L.; Jones, P. G.; Joseph, J.; Judd, E. G.; Kabana, S.; Kajimoto, K.; Kang, K.; Kapitan, J.; Kauder, K.; Keane, D.; Kechechyan, A.; Kettler, D.; Kikola, D. P.; Kiryluk, J.; Kisiel, A.; Knospe, A. G.; Kocoloski, A.; Koetke, D. D.; Kollegger, T.; Konzer, J.; Kopytine, M.; Koralt, I.; Korsch, W.; Kotchenda, L.; Kouchpil, V.; Kravtsov, P.; Krueger, K.; Krus, M.; Kumar, L.; Kurnadi, P.; Lamont, M. A. C.; Landgraf, J. M.; LaPointe, S.; Lauret, J.; Lebedev, A.; Lednicky, R.; Lee, C. H.; Lee, J. H.; Leight, W.; LeVine, M. J.; Li, C.; Li, L.; Li, N.; Li, W.; Li, X.; Li, Y.; Li, Z.; Lin, G.; Lindenbaum, S. J.; Lisa, M. A.; Liu, F.; Liu, H.; Liu, J.; Ljubicic, T.; Llope, W. J.; Longacre, R. S.; Love, W. A.; Lu, Y.; Ma, G. L.; Ma, Y. G.; Mahapatra, D. P.; Majka, R.; Mall, O. I.; Mangotra, L. K.; Manweiler, R.; Margetis, S.; Markert, C.; Masui, H.; Matis, H. S.; Matulenko, Y. A.; McDonald, D.; McShane, T. S.; Meschanin, A.; Milner, R.; Minaev, N. G.; Mioduszewski, S.; Mischke, A.; Mitrovski, M. K.; Mohanty, B.; Mondal, M. M.; Morozov, D. A.; Munhoz, M. G.; Nandi, B. K.; Nattrass, C.; Nayak, T. K.; Nelson, J. M.; Netrakanti, P. K.; Ng, M. J.; Nogach, L. V.; Nurushev, S. B.; Odyniec, G.; Ogawa, A.; Okada, H.; Okorokov, V.; Olson, D.; Pachr, M.; Page, B. S.; Pal, S. K.; Pandit, Y.; Panebratsev, Y.; Pawlak, T.; Peitzmann, T.; Perevoztchikov, V.; Perkins, C.; Peryt, W.; Phatak, S. C.; Pile, P.; Planinic, M.; Ploskon, M. A.; Pluta, J.; Plyku, D.; Poljak, N.; Poskanzer, A. M.; Potukuchi, Bvks; Powell, C. B.; Prindle, D.; Pruneau, C.; Pruthi, N. K.; Pujahari, P. R.; Putschke, J.; Raniwala, R.; Raniwala, S.; Ray, R. L.; Redwine, R.; Reed, R.; Rehberg, J. M.; Ritter, H. G.; Roberts, J. B.; Rogachevskiy, O. V.; Romero, J. L.; Rose, A.; Roy, C.; Ruan, L.; Sahoo, R.; Sakai, S.; Sakrejda, I.; Sakuma, T.; Salur, S.; Sandweiss, J.; Sangaline, E.; Schambach, J.; Scharenberg, R. P.; Schmitz, N.; Schuster, T. R.; Seele, J.; Seger, J.; Selyuzhenkov, I.; Seyboth, P.; Shahaliev, E.; Shao, M.; Sharma, M.; Shi, S. S.; Sichtermann, E. P.; Simon, F.; Singaraju, R. N.; Skoby, M. J.; Smirnov, N.; Sorensen, P.; Sowinski, J.; Spinka, H. M.; Srivastava, B.; Stanislaus, T. D. S.; Staszak, D.; Stevens, J. R.; Stock, R.; Strikhanov, M.; Stringfellow, B.; Suaide, A. A. P.; Suarez, M. C.; Subba, N. L.; Sumbera, M.; Sun, X. M.; Sun, Y.; Sun, Z.; Surrow, B.; Symons, T. J. M.; de Toledo, A. S.; Takahashi, J.; Tang, A. H.; Tang, Z.; Tarini, L. H.; Tarnowsky, T.; Thein, D.; Thomas, J. H.; Tian, J.; Timmins, A. R.; Timoshenko, S.; Tlusty, D.; Tokarev, M.; Trainor, T. A.; Tram, V. N.; Trentalange, S.; Tribble, R. E.; Tsai, O. D.; Ulery, J.; Ullrich, T.; Underwood, D. G.; Van Buren, G.; van Leeuwen, M.; van Nieuwenhuizen, G.; Vanfossen, J. A.; Varma, R.; Vasconcelos, G. M. S.; Vasiliev, A. N.; Videbaek, F.; Viyogi, Y. P.; Vokal, S.; Voloshin, S. A.; Wada, M.; Walker, M.; Wang, F.; Wang, G.; Wang, H.; Wang, J. S.; Wang, Q.; Wang, X. L.; Wang, Y.; Webb, G.; Webb, J. C.; Westfall, G. D.; Whitten, C.; Wieman, H.; Wingfield, E.; Wissink, S. W.; Witt, R.; Wu, Y.; Xie, W.; Xu, N.; Xu, Q. H.; Xu, W.; Xu, Y.; Xu, Z.; Xue, L.; Yang, Y.; Yepes, P.; Yip, K.; Yoo, I. K.; Yue, Q.; Zawisza, M.; Zbroszczyk, H.; Zhan, W.; Zhang, S.; Zhang, W. M.; Zhang, X. P.; Zhang, Y.; Zhang, Z. P.; Zhao, J.; Zhong, C.; Zhou, J.; Zhou, W.; Zhu, X.; Zhu, Y. H.; Zoulkarneev, R.; and Zoulkarneeva, Y., "gamma cross section in p plus p collisions at root s=200 GeV" (2010). Department of Physics and Astronomy Faculty Publications. Paper 1145.
https://docs.lib.purdue.edu/physics_articles/1145