Multiplicity dependence of the average transverse momentum in pp, p-Pb, and Pb-Pb collisions at the LHC

DI BARI, Domenico; Bruno, GIUSEPPE EUGENIO; Adamova, D.; Adare, A. M.; Aggarwal, M. M.; Aglieri, Rinella G.; Agnello, M.; Agocs, A. G.; Agostinelli, A.; Ahammed, Z.; Ahmad, Masoodi A.; Ahmad, N.; Ahmed, I.; Ahn, S. A.; Ahn, S. U.; Aimo, I.; Ajaz, M.; Akindinov, A.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alexandre, D.; Alici, A.; Alkin, A.; Alme, J.; Alt, T.; Altini, V.; Altinpinar, S.; Altsybeev, I.; Andrei, C.; Andronic, A.; Anguelov, V.; Anielski, J.; Anson, C.; Anticic, T.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Aphecetche, L.; Appelshaeuser, H.; Arbor, N.; Arcelli, S.; Arend, A.; Armesto, N.; Arnaldi, R.; Aronsson, T.; Arsene, I. C.; Arslandok, M.; Asryan, A.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Awes, T. C.; Aeystoe, J.; Azmi, M. D.; Bach, M.; Badala, A.; Baek, Y. W.; Bailhache, R.; Bala, R.; Baldisseri, A.; Baltasar, Dos Santos Pedrosa F.; Ban, J.; Baral, R. C.; Barbera, R.; Barile, F.; Barnafoeldi, G. G.; Barnby, L. S.; Barret, V.; Bartke, J.; Basile, M.; Bastid, N.; Basu, S.; Bathen, B.; Batigne, G.; Batyunya, B.; Batzing, R. c.; Baumann, C.; Bearden, I. G.; Beck, H.; Behera, N. K.; Belikov, I.; Bellini, F.; Bellwied, R.; Belmont Moreno, E.; Bencedi, G.; Beole, S.; Berceanu, I.; Bercuci, A.; Berdnikov, Y.; Berenyi, D.; Bergognon, A. A. E.; Bertens, R. A.; Berzano, D.; Betev, L.; Bhasin, A.; Bhati, A. K.; Bhom, J.; Bianchi, N.; Bianchi, L.; Bianchin, C.; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Bilandzic, A.; Bjelogrlic, S.; Blanco, F.; Blanco, F.; Blau, D.; Blume, C.; Boccioli, M.; Bock, F.; Bottger, S.; Bogdanov, A.; Boggild, H.; Bogolyubsky, M.; Boldizsar, L.; Bombara, M.; Book, J.; Borel, H.; Borissov, A.; Bossu, F.; Botje, M.; Botta, E.; Braidot, E.; Braun Munzinger, P.; Bregant, M.; Breitner, T.; Broker, T. A.; Browning, T. A.; Broz, M.; Brun, R.; Bruna, E.; Bruno, G. E.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buncic, P.; Busch, O.; Buthelezi, Z.; Caffarri, D.; Cai, X.; Caines, H.; Caliva, A.; Calvo Villar, E.; Camerini, P.; Canoa Roman, V.; Cara, Romeo G.; Carena, F.; Carena, W.; Carlin Filho, N.; Carminati, E.; Casanova, Diaz A.; Castillo, Castellanos J.; Castillo, Hernandez J. F.; Casula, E. A. R.; Catanescu, V.; Cavicchioli, C.; Ceballos, Sanchez C.; Cepila, J.; Cerello, P.; Chang, B.; Chapeland, S.; Charvet, J. L.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Cherney, M.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Chibante, Barroso V.; Chinellato, D. D.; Chochula, P.; Chojnacki, M.; Choudhury, S.; Christakoglou, R.; Christensen, C. H.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Chung, S. U.; Cicalo, C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Cleymans, J.; Colamaria, F.; Colella, D.; Collu, A.; Conesa, Balbastre G.; Conesa, del Valle Z.; Connors, M. E.; Contin, G.; Contreras, J. G.; Cormier, T. M.; Corrales, Morales Y.; Cortese, P.; Cortes, Maldonado I.; Cosentino, M. R.; Costa, F.; Cotallo, M. E.; Crescio, E.; Crochet, P.; Cruz, Alaniz E.; Cruz Albino, R.; Cuautle, E.; Cunqueiro, L.; Dainese, A.; Dang, R.; Danu, A.; Das, K.; Das, D.; Das, I.; Das, S.; Dash, S.; Dash, A.; De, S.; de Barros, G. O. V.; De Caro, A.; de Cataldo, G.; de Cuveland, J.; De Falco, A.; De Gruttola, D.; Delagrange, H.; Deloff, A.; De Marco, N.; Denes, E.; De Pasquale, S.; Deppman, A.; Erasmo, G. D.; de Rooij, R.; Diaz Corchero, M. A.; Di Bari, D; Dietel, T.; Di Giglio, C.; Di Liberto, S.; Di Mauro, A.; Di Nezza, R.; Divia, R.; Djuvsland, O.; Dobrin, A.; Dobrowolski, T.; Donigus, B.; Dordic, O.; Dubey, A. K.; Dubla, A.; Ducroux, L.; Dupieux, R.; Dutta, Majumdar A. K.; Elia, D.; Elwood, B. G.; Emschermann, D.; Engel, H.; Erazmus, B.; Erdal, H. A.; Eschweiler, D.; Espagnon, B.; Estienne, M.; Esumi, S.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Eyyubova, G.; Fabris, D.; Faivre, T. J.; Falchieri, D.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Fehlker, D.; Feldkamp, L.; Felea, D.; Feliciello, A.; Fenton Olsen, B.; Feofilov, G.; Fernandez, Tellez A.; Ferretti, A.; Festanti, A.; Figiel, J.; Figueredo, M. A. S.; Filchagin, S.; Finogeev, D.; Fionda, F. M.; Fiore, Enrichetta Maria; Floratos, E.; Floris, M.; Foertsch, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Fragiacomo, E.; Francescon, A.; Frankenfeld, U.; Fuchs, U.; Furget, C.; Fusco, Girard M.; Gaardhoje, J. J.; Gagliardi, M.; Gago, A.; Gallio, M.; Gangadharan, D. R.; Ganoti, P.; Garabatos, C.; Garcia Solis, E.; Gargiulo, C.; Garishvili, I.; Gerhard, J.; Germain, M.; Gheata, A.; Gheata, M.; Ghidini, B.; Ghosh, P.; Gianotti, R.; Giubellino, R.; Gladysz Dziadus, E.; Glassel, P.; Goerlich, L.; Gomez, R.; Ferreiro, E. G.; Gonzalez Zamora, P.; Gorbunov, S.; Goswami, A.; Gotovac, S.; Graczykowski, L. K.; Grajcarek, R.; Grelli, A.; Grigoras, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V.; Grigoryan, S.; Grigoryan, A.; Grinyov, B.; Grion, N.; Gronefeld, J. M.; Gros, P.; Grosse Oetringhaus, J. F.; Grossiord, J. Y.; Grosso, R.; Guber, E.; Guernane, R.; Guerzoni, B.; Guilbaud, M.; Gulbrandsen, K.; Gulkanyan, H.; Gunji, T.; Gupta, A.; Gupta, R.; Haake, R.; Haaland, O.; Hadjidakis, C.; Haiduc, M.; Hamagaki, H.; Hamar, G.; Han, B. H.; Hanratty, L. D.; Hansen, A.; Harris, J. W.; Harton, A.; Hatzifotiadou, D.; Hayashi, S.; Hayrapetyan, A.; Heckel, S. T.; Heide, M.; Helstrup, H.; Herghelegiu, A.; Herrera Corral, G.; Herrmann, N.; Hess, B. A.; Hetland, K. F.; Hicks, B.; Hippolyte, B.; Hori, Y.; Hristov, R.; Hrivnacova, I.; Huang, M.; Humanic, T. J.; Hwang, D. S.; Ichou, R.; Ilkaev, R.; Ilkiv, I.; Inaba, M.; Incani, E.; Innocenti, G. M.; Innocenti, P. G.; Ionita, C.; Ippolitov, M.; Irfan, M.; Ivan, C.; Ivanov, V.; Ivanov, A.; Ivanov, M.; Ivanytskyi, O.; Jacholkowski, A.; Jacobs, P. M.; Jahnke, C.; Jang, H. J.; Janik, M. A.; Jayarathna, P. H. S. Y.; Jena, S.; Jha, D. M.; Jimenez, Bustamante R. T.; Jones, P. G.; Jung, H.; Jusko, A.; Kaidalov, A. B.; Kalcher, S.; Kalinak, P.; Kalliokoski, T.; Kalweit, A.; Kang, J. H.; Kaplin, V.; Kar, S.; Karasu, Uysal A.; Karavichev, O.; Karavichev, T.; Karpechev, E.; Kazantsev, A.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Ketzer, B.; Khan, P.; Khan, S. A.; Khan, K. H.; Khan, M. M.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Kileng, B.; Kim, J. S.; Kim, B.; Kim, D. W.; Kim, T.; Kim, J. H.; Kim, M.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, D. J.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Klay, J. L.; Klein, J.; Klein Boesing, C.; Kliemant, M.; Kluge, A.; Knichel, M. L.; Knospe, A. G.; Koehler, M. K.; Kollegger, T.; Kolojvari, A.; Kompaniets, M.; Kondratiev, V.; Kondratyeva, N.; Konevskikh, A.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Kox, S.; Koyithatta, Meethaleveedu G.; Kral, J.; Kralik, I.; Kramer, F.; Kravcakova, A.; Krelina, M.; Kretz, N. i.; Krivda, M.; Krizek, F.; Krus, M.; Kryshen, E.; Krzewicki, M.; Kucera, V.; Kucheriaev, Y.; Kugathasan, T.; Kuhn, C.; Kuijer, P. G.; Kulakov, I.; Kumar, J.; Kurashvili, R.; Kurepin, A. B.; Kurepin, A.; Kuryakin, A.; Kushpil, V.; Kushpil, S.; Kvaerno, H.; Kweon, M. J.; Kwon, Y.; Ladron, de Guevara P.; Lagana, Fernandes C.; Lakomov, I.; Langoy, R.; La Pointe, S. L.; Lara, C.; Lardeux, A.; La Rocca, P.; Lea, R.; Lechman, M.; Lee, S. C.; Lee, G. R.; Legrand, I.; Lehnert, J.; Lemmon, R. C.; Lenhardt, M.; Lenti, V.; Leon, H.; Leoncino, M.; Leon Monzon, I.; Levai, R.; Li, S.; Lien, J.; Lietava, R.; Lindal, S.; Lindenstruth, V.; Lippmann, C.; Lisa, M. A.; Ljunggren, H. M.; Lodato, D. F.; Loenne, P. I.; Loggins, V. R.; Loginov, V.; Lohner, D.; Loizides, C.; Loo, K. K.; Lopez, X.; Lopez, Torres E.; Lovhoiden, G.; X. G., Lu; Luettig, P.; Lunardon, M.; Luo, J.; Luparello, G.; Luzzi, C.; Ma, K.; Ma, R.; Madagodahettige Don, D. M.; Maevskaya, A.; Mager, M.; Mahapatra, D. P.; Maire, A.; Malaev, M.; Maldonado, Cervantes I.; Malinina, L.; Mal'Kevich, D.; Malzacher, P.; Mamonov, A.; Manceau, L.; Mangotra, L.; Manko, V.; Manso, F.; Manzari, V.; Marchisone, M.; Mares, J.; Margagliotti, G. V.; Margotti, A.; Marin, A.; Markert, C.; Marquard, M.; Martashvili, I.; Martin, N. A.; Martin, Blanco J.; Martinengo, P.; Martinez, M. I.; Martinez, Garcia G.; Martynov, Y.; Mas, A.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Massacrier, L.; Mastroserio, Annalisa; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazer, J.; Mazumder, R.; Mazzoni, M. A.; Meddi, F.; Menchaca Rocha, A.; Mercado, Perez J.; Meres, M.; Miake, Y.; Mikhaylov, K.; Milano, L.; Milosevic, J.; Mischke, A.; Mishra, A. N.; Miskowiec, D.; Mitu, C.; Mlynarz, J.; Mohanty, B.; Molnar, L.; Montano, Zetina L.; Monteno, M.; Montes, E.; Moon, T.; Morando, M.; Moreira De Godoy, D. A.; Moretto, S.; Morreale, A.; Morsch, A.; Muccifora, V.; Mudnic, E.; Muhuri, S.; Mukherjee, M.; Mueller, H.; Munhoz, M. G.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Nandi, B. K.; Nania, R.; Nappi, E.; Nattrass, C.; Nayak, T. K.; Nazarenko, S.; Nedosekin, A.; Nicassio, M.; Niculescu, M.; Nielsen, B. S.; Nikolaev, S.; Nikolic, V.; Nikulin, S.; Nikulin, V.; Nilsen, B. S.; Nilsson, M. S.; Noferini, F.; Nomokonov, P.; Nooren, G.; Nyanin, A.; Nyatha, A.; Nygaard, C.; Nystrand, J.; Ochirov, A.; Oeschler, H.; S. K., Oh; Oh, S.; Oleniacz, J.; Oliveira Da Silva, A. C.; Onderwaater, J.; Oppedisano, C.; Ortiz, Velasquez A.; Oskarsson, A.; Ostrowski, P.; Otwinowski, J.; Oyama, K.; Ozawa, K.; Pachmayer, Y.; Pachr, M.; Padilla, F.; Pagano, P.; Paic, G.; Painke, F.; Pajares, C.; Pal, S. K.; Palaha, A.; Palmeri, A.; Papikyan, V.; Pappalardo, G. S.; Park, W. J.; Passfeld, A.; Patalakha, D. I.; Paticchio, V.; Paul, B.; Pavlinov, A.; Pawlak, T.; Peitzmann, T.; Pereira, Da Costa H.; Pereira, De Oliveira Filho E.; Peresunko, D.; Perez, Lara C. E.; Perrino, D.; Peryt, W.; Pesci, A.; Pestov, Y.; Petracek, V.; Petran, M.; Petris, M.; Petrov, R.; Petrovici, M.; Petta, C.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, R.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Pitz, N.; Piyarathna, D. B.; Planinic, M.; Ploskon, M.; Pluta, J.; Pocheptsov, T.; Pochybova, S.; Podesta Lerma, P. L. M.; Poghosyan, M. G.; Polak, K.; Polichtchouk, B.; Poljak, N.; Pop, A.; Porteboeuf Houssais, S.; Pospisil, V.; Potukuchi, B.; Prasad, S. K.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C. A.; Pshenichnov, I.; Puddu, G.; Punin, V.; Putschke, J.; Qvigstad, H.; Rachevski, A.; Rademakers, A.; Rak, J.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Raniwala, S.; Raniwala, R.; Rasanen, S. S.; Rascanu, B. T.; Rathee, D.; Rauch, W.; Rauf, A. W.; Razazi, V.; Read, K. F.; Real, J. S.; Redlich, K.; Reed, R. J.; Rehman, A.; Reichelt, P.; Reicher, M.; Reidt, F.; Renfordt, R.; Reolon, A. R.; Reshetin, A.; Rettig, F.; Revol, J. P.; Reygers, K.; Riccati, L.; Ricci, R. A.; Richert, T.; Richter, M.; Riedler, P.; Riegler, W.; Riggi, F.; Rivetti, A.; Rodriguez, Cahuantzi M.; Rodriguez, Manso A.; Roed, K.; Rogochaya, E.; Rohr, D.; Roehrich, D.; Romita, R.; Ronchetti, F.; Rosnet, P.; Rossegger, S.; Rossi, A.; Roy, C.; Roy, P.; Rubio Montero, A. J.; Rui, R.; Russo, R.; Ryabinkin, E.; Rybicki, A.; Sadovsky, S.; Safarik, K.; Sahoo, R.; Sahu, P. K.; Saini, J.; Sakaguchi, H.; Sakai, S.; Sakata, D.; Salgado, C. A.; Salzwedel, J.; Sambyal, S.; Samsonov, V.; Sanchez, Castro X.; Sandor, L.; Sandoval, A.; Sano, M.; Santagati, G.; Santoro, R.; Sarkar, D.; Scapparone, E.; Scarlassara, F.; Scharenberg, R. P.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schmidt, H. R.; Schmidt, C.; Schuchmann, S.; Schukraft, J.; Schuster, T.; Schutz, Y.; Schwarz, K.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Scott, R.; Scott, P. A.; Segato, G.; Selyuzhenkov, I.; Senyukov, S.; Seo, J.; Serci, S.; Serradilla, E.; Sevcenco, A.; Shabetai, A.; Shabratova, G.; Shahoyan, R.; Sharma, N.; Sharma, S.; Rohni, S.; Shigaki, K.; Shtejer, K.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Siemiarczuk, T.; Silvermyr, D.; Silvestre, C.; Simatovic, G.; Simonetti, G.; Singaraju, R.; Singh, R.; Singha, S.; Singhal, V.; Sinha, T.; Sinha, B. C.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T. B.; Skjerdal, K.; Smakal, R.; Smirnov, N.; Snellings, R. J. M.; Sogaard, C.; Soltz, R.; Song, M.; Song, J.; Soos, C.; Sputowska, I.; Spyropoulou Stassinaki, M.; Srivastava, B. K.; Stachel, J.; Stan, I.; Stefanek, G.; Steinpreis, M.; Stenlund, E.; Steyn, G.; Stiller, J. H.; Stocco, D.; Stolpovskiy, M.; Strmen, P.; Suaide, A. A. P.; Subieta, Vasquez M. A.; Sugitate, T.; Suire, C.; Suleymanov, M.; Sultanov, R.; Sumbera, M.; Susa, T.; Symons, T. J. M.; Szanto, de Toledo A.; Szarka, I.; Szczepankiewicz, A.; Szymanski, M.; Takahashi, J.; Tangaro, M. A.; Tapia, Takaki J. D.; Tarantola, Peloni A.; Tarazona, Martinez A.; Tauro, A.; Tejeda, Munoz G.; Telesca, A.; Ter Minasyan, A.; Terrevoli, C.; Thaeder, J.; Thomas, D.; Tieulent, R.; Timmins, A. R.; Tlusty, D.; Toia, A.; Torii, H.; Toscano, L.; Trubnikov, V.; Truesdale, D.; Trzaska, W. H.; Tsuji, T.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T. S.; Ulery, J.; Ullaland, K.; Ulrich, J.; Uras, A.; Urciuoli, G. M.; Usai, G. L.; Vajzer, M.; Vala, M.; Valencia, Palomo L.; Vallero, S.; Vande, Vyvre R.; Van Hoorne, J. W.; van Leeuwen, M.; Vannucci, L.; Vargas, A.; Varma, R.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Vechernin, V.; Veldhoen, M.; Venaruzzo, M.; Vercellin, E.; Vergara, S.; Vernet, R.; Verweij, M.; Vickovic, L.; Viesti, G.; Viinikainen, J.; Vilakazi, Z.; Villalobos, Baillie O.; Vinogradov, Y.; Vinogradov, A.; Vinogradov, L.; Virgili, T.; Viyogi, Y. P.; Vodopyanov, A.; Voelkl, M. A.; Voloshin, K.; Voloshin, S.; Volpe, Giacomo; von Haller, B.; Vorobyev, I.; Vranic, D.; Vrlakova, J.; Vulpescu, B.; Vyushin, A.; Wagner, B.; Wagner, V.; Wagner, J.; Wang, M.; Wang, Y.; Wang, Y.; Watanabe, K.; Watanabe, D.; Weber, M.; Wessels, J. P.; Westerhoff, U.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilde, M.; Wilk, G.; Williams, M. C. S.; Windelband, B.; Winn, M.; Yaldo, C. G.; Yamaguchi, Y.; Yang, S.; Yang, H.; Yang, P.; Yasnopolskiy, S.; Yi, J.; Yin, Z.; Yoo, I. K.; Yoon, J.; Yuan, X.; Yushmanov, I.; Zaccolo, V.; Zach, C.; Zampolli, C.; Zaporozhets, S.; Zarochentsev, A.; Zadvada, P.; Zaviyalov, N.; Zbroszczyk, H.; Zelnicek, P.; Zgura, I. S.; Zhalov, M.; Zhang, X.; Zhang, H.; Zhang, Y.; Zhou, F.; Zhou, Y.; Zhou, D.; Zhu, J.; Zhu, H.; Zhu, J.; Zhu, X.; Zichichi, A.; Zimmermann, A.; Zinovjev, G.; Zoccarato, Y.; Zynovyev, M.; Zyzak, M.

doi:10.1016/j.physletb.2013.10.054

The average transverse momentum (p(T)) versus the charged-particle multiplicity N-ch was measured in p-Pb collisions at a collision energy per nucleon-nucleon root S-NN = 5.02 TeV and in pp collisions at collision energies of root s = 0.9, 2.76, and 7 TeV in the kinematic range 0.15 < p(T) < 10.0 GeV/c and vertical bar eta vertical bar < 0.3 with the ALICE apparatus at the LHC. These data are compared to results in Pb-Pb collisions at root S-NN = 2.76 TeV at similar charged-particle multiplicities. In pp and p-Pb collisions, a strong increase of (p(T)) with N-ch is observed, which is much stronger than that measured in Pb-Pb collisions. For pp collisions, this could be attributed, within a model of hadronizing strings, to multiple-parton interactions and to a final-state color reconnection mechanism. The data in p-Pb and Pb-Pb collisions cannot be described by an incoherent superposition of nucleon-nucleon collisions and pose a challenge to most of the event generators. (C) 2013 CERN. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.