Study of charmonium production via the decay to pp¯ at √s=13TeV

Zunica, G.; Zuliani, D.; Zou, Q.; Zhuo, J.; Zhukov, V.; Zhu, X.; Zhu, X.; Zhu, L. Z.; Zhovkovska, V.; Zhou, Y.; Zhou, X.; Zhou, T.; Zheng, Y.; Zheng, X. Z.; Zhelezov, A.; Zharkova, A.; Zhao, Y.; Zhang, Y. Z.; Zhang, Y.; Zhang, S.; Zhang, S.; Zhang, L.; Zhang, J.; Zhang, D.; Zhang, C.; Zeng, M.; Zeng, C.; Zdybal, M.; Zavertyaev, M.; Zaffaroni, E.; Yuan, X.; Yu, J.; C. Y., Yu; Yin, H.; Yeung, H.; Yeroshenko, V.; Yang, Z.; Yang, Z.; Yang, Y.; Yang, X.; Yang, S.; Yang, D.; Xu, Z.; Xu, Z.; Xu, Z.; Xu, M.; Xu, L.; Xu, L.; Xu, J.; Xu, A.; Xie, Y.; Xiang, Z.; Xian, S.; Wyllie, K.; Wu, Z.; Wu, Y.; Wu, J.; Wu, H.; Wotton, S. A.; Wormser, G.; Wong, C. P.; Witola, L.; Witek, M.; Wislicki, W.; Wilson, F. F.; Williams, R.; Williams, M. R. J.; Williams, M.; Wilkinson, M. K.; Wilkinson, G.; Wiedner, D.; Wiederhold, A. R.; Whitehead, M.; White, D. J.; Westhenry, B. D. C.; Wendel, J.; Wei, Y.; Websdale, D.; Watson, N. K.; Waterlaat, M.; Ward, J. A.; Wang, Z.; Wang, Z.; Wang, Z.; Wang, X. W.; Wang, X.; Wang, X.; Wang, R.; Wang, N. W.; Wang, M.; Wang, J.; Wang, J.; Wang, J.; Wang, J.; Wang, G.; Wang, C.; Wan, G.; Walton, E. J.; Walsh, J.; Wagner, J.; Vrahas, C.; Vouters, G.; Vos, K.; Voropaev, N.; Bruch, D. V.; Volle, F. C.; Vincent, P.; Villa, A.; Figueras, E. V.; Vilasis-Cardona, X.; Diaz, M. V.; Vesterinen, M.; Venkateswaran, A.; Veltri, M.; Velthuis, J. J.; Vecchi, S.; Sierra, C. V.; Regueiro, P. V.; Gomez, R. V.; Vasquez, G.; Veghel, M. V.; Laak, R. V.; Hulse, C. B. V.; Herwijnen, E. V.; Hecke, H. V.; Canudas, N. V.; Valenti, G.; Valassi, A.; Vagnoni, V.; Uwer, U.; Ustyuzhanin, A.; Usachov, A.; Ursov, E.; Unverzagt, D. J.; Ukleja, A.; Uecker, L. H.; Tuning, N.; Tuci, G.; Trippl, C.; Tou, D. Y.; Toscano, L.; Machado, D. T.; Tong, X.; Tonani, G.; Tomassetti, L.; Tobin, M.; T'Jampens, S.; Tisserand, V.; Tilquin, H.; Thompson, D. J. D.; Thomas, E.; Teubert, F.; Terzuoli, F.; Terentev, A.; Tat, M. D.; Tan, Y.; Szumlak, T.; Szabelski, A.; Swystun, F.; Swallow, P. N.; Sutcliffe, W.; Sundfeld, D.; Sun, Y.; Sun, L.; Sun, J.; Suljik, F.; Su, Y.; Strekalina, D.; Stevens, H.; Stenyakin, O.; Steinkamp, O.; Stein, E. N.; Stanislaus, S.; Stahl, S.; Stahl, M.; Stagni, F.; Sriskaran, V.; Spradlin, P.; Spiridenkov, E.; Speer, J. G.; Spedicato, E.; Norella, E. S.; De Paula, B. S.; De Almeida, F. L. S.; Song, Y. S.; Song, Y.; Song, Y.; Song, R.; Solovyev, I.; Solovev, A.; Solomin, A.; Soler, F. J. P.; Sokoloff, M. D.; Lavra, L. S.; Snoch, A.; Smith, M.; Smith, K.; Smith, E.; Smallwood, J. C.; Slater, M. W.; Skwarnicki, T.; Skidmore, N.; Simone, S.; Simi, G.; Coutinho, R. S.; Shupperd, J. D.; Shorkin, R.; Shmanin, E.; Shimizu, Y.; Shields, E. B.; Shi, Q.; Shi, B.; Shevchenko, V.; Sheng, S.; Shen, Z.; Shekhtman, L.; Shears, T.; Shchutska, L.; Shchemerov, I.; Sharma, R. S.; Shapkin, M.; Shangase, D. M.; Shang, Y.; Seuthe, A.; Sestini, L.; Serra, N.; Sergi, A.; Soares, M. S.; Senger, T.; Semennikov, A.; Sellam, S.; Sciuccati, A.; Sciascia, B.; Schwering, G.; Schwemmer, R.; Schune, M. H.; Schulte, S.; Schulte, N.; Schopper, A.; Schneider, O.; Schmitz, H.; Schmitt, S.; Schmidt, B.; Schmelling, M.; Schindler, H.; Schiller, M.; Scherl, S.; Schael, S.; Scarabotto, A.; Smead, L. G. S.; Sazak, H.; Savrina, D.; Saur, M.; Satta, A.; Satriano, C.; Sarpis, M.; Sarpis, G.; Saranin, D.; Saputi, A.; Santovetti, E.; Santoro, L.; Santimaria, M.; Rios, C. S.; Santacesaria, R.; Sanderswood, I.; Gras, C. S.; Salomoni, M.; Saitta, B.; Sahoo, N.; Sahoo, D.; Sagidova, N.; Sadek, R.; Silva, J. J. S.; Saavedra-Arias, J. J.; Ryzka, J.; Ryzhikov, A.; Vidal, J. R.; Fernandez, R. A. R.; Diaz, M. R.; Ruf, T.; Rudolph, M. S.; Roy, S. R.; Rotondo, M.; Ronchetti, F.; Romolini, G.; Vidal, A. R.; Lamas, M. R.; Romanovskiy, V.; Roloff, P.; Rolf, D. L.; Rogovskiy, A.; Rodriguez, E. R.; Lopez, J. A. R.; Fernandez, E. R.; Rodrigues, E.; Robertson, G.; Robbe, P.; Rinnert, K.; Richardson-Slipper, M.; Richardson, K.; Ricciardi, S.; Riccardi, D.; Ricart, G. R.; Ribatti, R.; Resmi, P. K.; Ren, Z.; Reiss, F.; Reich, J.; Redi, F.; De Miguel, M. R.; Raven, G.; Ratnikov, F.; Rangel, M. S.; Pernas, M. R.; Garcia, M. R.; Rama, M.; Rademacker, J. H.; Trejo, R. I. R.; Quagliani, R.; Qu, S.; Qin, N.; Qian, W.; Qasim, S.; Punzi, G.; Pugatch, V.; Prouve, C.; Prasanth, K.; Poslavskii, S.; Popov, D.; Ponce, S.; Polycarpo, E.; Polyakov, I.; Polukhina, N.; Poluektov, A.; Lener, M. P.; Polci, F.; Casasus, M. P.; Placinta, V.; Pizzichemi, M.; Pisani, F.; Pinci, D.; Pietrzyk, G.; Pietrzyk, B.; Piccini, M.; Pica, L.; Pham, H.; Pfaller, J. P.; Petrolini, A.; Petridis, K.; Perro, A.; Perret, P.; Castro, A. P.; Pereima, D.; Perazzini, S.; Altarelli, M. P.; Peng, J.; Pellegrino, A.; Pawley, C. J.; Paul, A.; Patrignani, C.; Patoc, J.; Patel, M.; Pastore, A.; Passaro, D.; Passaleva, G.; Passalacqua, B.; Parkes, C.; Pappenheimer, C.; Pappalardo, L. L.; Pappagallo, M.; Papanestis, A.; Paolucci, L.; Panshin, G.; Palutan, M.; Palano, A.; Pajero, T.; Pais, P. R.; Pagare, B.; Padeken, K. O.; Ozcelik, O.; Oyanguren, A.; Owen, P.; Goicochea, J. M. O.; O'Neil, R. H.; Onderwater, C. J. G.; Olocco, M.; Oliva, F.; Oldeman, R.; Okhrimenko, O.; Okhotnikov, A.; Okamura, S.; Oeser, T.; Obraztsov, V.; Oblakowska-Mucha, A.; Nur, H. N.; Nunez, C.; Nowak, G.; Fernandez, J. N.; Normand, C.; Nolte, N. S.; Nogga, P.; Nogarolli, P.; Nikitin, N.; Niel, E. M.; Nicotra, D.; Nicolini, J.; Neustroev, P.; Neufeld, N.; Neubert, S.; Neri, N.; Needham, M.; Nasteva, I.; Nanut, T.; Nandakumar, R.; Nakada, T.; Naik, P.; Murta, R.; Munoz-Rojas, F.; Muller, K.; Mulder, M.; Muheim, F.; Muhammad, E.; Z. M., Mu; Mu, H.; Mountain, R.; Morris, A. G.; Morris, A. B.; Morgenthaler, M. P.; Morello, M. J.; Morello, G.; Gomez, A. M.; Monteil, S.; Monk, M.; Mombacher, T.; Mokhnenko, S.; Moise, R. D.; Mohammed, R. A.; Modden, A.; Modak, A.; Mitzel, D. S.; Mitreska, B.; Miralles, T.; Minucci, E.; Minotti, A.; Milanes, D. A.; Mikhasenko, M.; Miao, H.; Miao, D.; Garcia, L. M.; Merli, A.; Merk, M.; Meng, F. M.; Melnychuk, D.; Meier, G.; Meadows, B.; Mcnulty, R.; Mcnab, A.; Mchugh, N. T.; Mcgrath, T. H.; Mcconnell, L.; Mccann, M.; Mazurek, M.; Mayencourt, P.; Mauricio, J.; Maurice, E.; Mauri, A.; Mattioli, K. R.; Matteuzzi, C.; Matiunin, V.; Mathad, A.; Matev, R.; Massafferri, A.; Vidal, F. M.; Santos, D. M.; Martinelli, M.; Martinazzoli, L.; Martellotti, G.; Martelli, G.; Marshall, A. M.; Marks, J.; Benito, C. M.; Mariani, S.; Marconi, U.; Marchevski, R.; Marchand, J. F.; Marangotto, D.; Manuzzi, D.; Escalero, R. M.; Mancuso, C.; Mancinelli, G.; Manca, G.; Maltsev, T.; Malinin, A.; Malentacca, L.; Malde, S.; Malczewski, J. J.; Majewski, M. W.; Maisuzenko, D.; Magdalinski, D.; Maevskiy, A.; Madurai, M. M.; Mohan, L. R. M.; Mackey, L. M.; Mackay, I.; Mack, B.; Maciuc, F.; Machefert, F.; Maccolini, S.; Ma, R.; G. M., Ma; Lyu, X. -R.; Lynch, K.; Luppi, E.; Lupato, A.; Luo, Y.; Lukashenko, V.; Martinez, M. L.; Lucchesi, D.; Lucarelli, C.; Solino, S. L.; Huertas, A. L.; Lopes, J. H.; Long, T.; Castro, J. L.; Loi, A.; Salvia, A. L.; Liu, Y. L.; Liu, Y.; Liu, Y.; Liu, S.; Liu, K.; Liu, G.; Liu, F. L.; Litvinov, R.; Lisovskyi, V.; Lindner, R.; Lin, T.; Lin, C.; Libralon, S.; Liang, X.; Lian, Z.; Li, Y.; Li, Y.; Li, T.; Li, T.; Li, S.; Li, Q.; P. -R., Li; Li, P.; Li, L.; Li, K.; Li, H.; Li, A.; Leverington, B.; Lesiak, T.; Leroy, O.; Cid, E. L.; Lehuraux, M.; Legotin, S.; Leflat, A.; Lefevre, R.; Gac, R. L.; Lazzeroni, C.; Lazzari, F.; Latham, T.; Lantwin, O.; Langer, J.; Langenbruch, C.; Lane, R.; Lane, J. J.; Gomez, C. L.; Lancierini, D.; Lampis, A.; Lai, A.; Lacarrere, D.; Kutsenko, B. K.; Kupsc, A.; Kulikova, E.; Kudryavtsev, V.; Kucharczyk, M.; Kubis, S.; Kubat, J.; Kshyvanskyi, O. K.; Krzemien, W.; Krupa, W.; Krokovny, P.; Kreps, M.; Kravchuk, L.; Kravchenko, P.; Kozachuk, A.; Kotriakhova, S.; Kot, O.; Kostiuk, I.; Korolev, M.; Koppenburg, P.; Kopciewicz, P.; Konoplyannikov, A.; Kolk, L.; Koliiev, S.; Kmiec, M. R.; Klimaszewski, K.; Kleijne, N.; Klaver, S.; Kitouni, O.; Kirsebom, V. S.; Kirn, T.; Khreich, G.; Kholodenko, S.; Kharisova, A.; Khanji, B.; Ketel, T.; Kenzie, M.; Keizer, F.; Kautz, J. W.; Kauniskangas, A.; Karpenkov, D.; Karacson, M.; Kar, C.; Kang, Y.; Kandybei, S.; Kaminaris, D.; Juszczak, I.; Jurik, N.; Jost, B.; Joshi, S.; Jones, T. P.; Jones, C. R.; Johnson, D.; John, M.; Jiang, Y. J.; Jiang, Y.; Jiang, X.; Jiang, E.; Jevtic, V.; Jawahery, A.; Jashal, B. K.; Jans, E.; Jakobsen, S.; Elles, S. J. J.; Jage, H.; Jacobsson, R.; Ivshin, K.; Ishteev, A.; Iniukhin, A.; Inglessi, A.; Ilten, P.; Ilin, D.; Hutchcroft, D.; Hushchyn, M.; Hunter, R. J.; Hulsbergen, W.; Huang, W.; Hu, X.; Hu, W.; Hu, J.; Hu, J.; Howarth, N.; Hou, Y.; Hou, R.; Horswill, J.; Hollitt, S. E.; Hill, D.; Mendizabal, G. H.; Hicheur, A.; Heuel, J.; Gascon, P. H.; Herd, J.; Henry, L.; Hennessy, K.; Hennequin, A. M.; Henderson, R. D. L.; Henderson, C.; Hemmer, F.; He, J.; Hartmann, M.; Harnew, N.; Hao, L.; Hansmann-Menzemer, S.; Han, X.; Han, Q.; Hammerich, J.; Hamilton, P. M.; Halvorsen, M. M.; Hajheidari, M.; Haimberger, J.; Haen, C.; Haefeli, G.; Hadjivasiliou, C.; Hadavizadeh, T.; Habermann, K.; Gys, T.; Guz, Y.; Gushchin, E.; Guseinov, A. -K.; Gunther, P. A.; Guliaeva, V.; Guittiere, M.; Guarise, M.; Gu, C.; Gromov, S.; Grillo, L.; Grieser, N. A.; Greeven, L. M.; Grecu, A. T.; Graziani, G.; Grazette, L.; Graverini, E.; Grauges, E.; Cardoso, L. A. G.; Grabowski, J. P.; Gotti, C.; Gorelov, I. V.; Gooding, J. A.; Gong, G.; Goncerz, M.; Abrantes, F. G.; Fernandez, S. G.; Gomes, A.; Golutvin, A.; Golubkov, D.; Golobardes, E.; Gobel, C.; Gligorov, V. V.; Glaser, F. C.; Gkougkousis, E. L.; Giza, M. A.; Giugliano, C.; Gironell, P. G.; Gioventu, A.; Giovannetti, M.; Gilman, A. L.; Giemza, H. K.; Gibson, V.; Giasemis, F. I.; Giambastiani, L.; Ghorbanimoghaddam, Z.; Gershon, T.; Gersabeck, M.; Gersabeck, E.; Gerken, L. L.; Geertsema, R. E.; Gaspar, C.; Garrido, L.; Garg, K. G.; Pardinas, J. G.; Moreno, P. G.; Martin, L. M. G.; Garau, M.; Gao, Y.; Gao, Y.; Gao, Y.; Gao, R.; Gao, H.; Ganie, B.; Gandini, P.; Gandelman, M.; Gambetta, S.; Galli, D.; Torreira, A. G.; Galati, M. D.; Galati, G.; Gabriel, E.; Fulghesu, T.; Fujii, Y.; Fuehring, Q.; Fu, J.; Friday, D. A.; Frei, C.; Frau, G.; Franzoso, E.; Frank, M.; Sevilla, M. F.; Foulds-Holt, D.; Forty, R.; Foreman, L. F.; Fontana, M.; Fleuret, F.; Fitzpatrick, C.; Fitzgerald, D. S.; Fischer, K. M.; Fiorini, M.; Fini, R. A.; Filippov, S.; Ferro-Luzzi, M.; Ferrillo, M.; Rodrigues, F. F.; Ferrari, F.; Fernez, A. D.; Gomez, M. F.; Feo, M.; Feng, M.; Felkowski, L.; Fazzini, D.; Farmer, K.; Faria, M.; Fantini, L.; Fang, B.; Fan, Y.; Falcao, L. N.; Fabiano, F.; Evans, T.; Esen, S.; Eschle, J.; Epple, E.; Ene, A.; Ely, S.; Ellbracht, J.; Elashri, M.; Eklund, L.; Ejopu, E.; Eisenhardt, S.; Egorychev, V.; Egorychev, A.; Egede, U.; Eckstein, E.; Easo, S.; Dzyuba, A.; Dziurda, A.; Durmus, O. D.; Durham, J. M.; Duras, M. M.; Durante, P.; Duk, V.; Dufour, L.; Dudek, M. W.; Duda, P.; Duan, W.; Dowling, A. D.; Reis, A. C. D.; Dordei, F.; Donohoe, A. M.; Dong, C.; Docheva, A. D.; Dobishuk, V.; Dittmann, L.; Ding, S.; Didenko, S.; Diachkov, I.; Nezza, P. D.; Dey, B.; Dettori, F.; Deschamps, O.; Denysenko, V.; Deng, J.; Dembinski, H. -P.; Delaney, B.; Buono, L. D.; Dedu, V.; Decamp, D.; Debernardis, F.; De Vries, J. A.; De Vellis, F.; De Simone, P.; De Serio, M.; De Paula, L.; De Miranda, J. M.; De Lucia, E.; De Freitas Carneiro Da Graca, U.; De Cian, M.; De Capua, S.; De Bruyn, K.; De Boer, J.; De Benedetti, F.; De Angelis, C.; De Aguiar Francisco, O.; Davis, A.; Davies, J. E.; Davidson, A.; D'Argent, P.; Danilina, A.; Daniel, J.; D'Ambrosio, C.; Dalseno, J.; Dall'Occo, E.; Dai, X.; Dai, L.; Dadabaev, S.; Da Silva, C. L.; Currie, R.; Rivera, E. C.; Torres, M. C.; Craik, D. C.; Couturier, B.; Meldrum, J. J. C.; Corti, G.; Correia, A.; Corredoira, I.; Cooke, N.; Contu, A.; Congedo, L.; Comerma-Montells, A.; Colombo, T.; Collins, P.; Cojocariu, L.; Cogneras, E.; Cogan, J.; Coco, V.; Toapaxi, C. C.; Closier, J.; Cliff, H. V.; Clemencic, M.; Clarke, P. E. L.; Cifra, P.; Ciezarek, G.; Vidal, X. C.; Ciambrone, P.; Chulikov, V.; Chubykin, A.; Chrzaszcz, M.; Cholak, S.; Chobanova, V.; Chernyshenko, S.; Chernov, A.; Chen, Z.; Chen, S.; Chen, C.; Chefdeville, M.; Barajas, C. A. C.; Charpentier, P.; Charles, M.; Chahrour, I.; Chadwick, A. J.; Cesare, S.; Cervenkov, D.; Celani, S.; Cavallini, V.; Cavallero, G.; Cattaneo, M.; Godinez, J. C.; Casse, G.; Caspary, R.; Vidal, A. C.; Carus, L.; Carniti, P.; Cardini, A.; Cardinale, R.; Salgado, L. C.; Carbone, A.; Caravaca-Mora, R.; Capriotti, L.; Capelli, S.; Quezada, A. F. C.; Perez, D. H. C.; Campana, P.; Bouzas, J. I. C.; Magalhaes, P. C.; Gomez, M. C.; Calvi, M.; Cali, S.; Calefice, L.; Ramirez, S. C.; Calabrese, R.; Cai, H.; Cadeddu, S.; Byczynski, W.; Buytaert, J.; Butter, J. S.; Butkevich, A.; Burr, C.; Burke, A. T.; Buonincontri, L.; Buonaura, A.; Buchanan, E.; Brundu, D.; Brown, J.; Gonzalo, A. B.; Brodzicka, J.; Breer, N.; Rodriguez, A. B.; Bradley, M. J.; Bozzi, C.; Boyer, A.; Bowcock, T. J. V.; Bouchiba, S. A.; Borsuk, J. T.; Borsato, M.; Borghi, S.; Borgato, F.; Bondar, N.; Bolzonella, R.; Bolognani, C. S.; Boldyrev, A.; Bohare, A.; Boettcher, T.; Garcia, O. B.; Boelhauve, J. A.; Bocharnikov, V.; Blusk, S.; Blank, J. E.; Blanc, F.; Blake, T.; Bizzeti, A.; Bitadze, A.; Bishop, F. C. R.; Birch, M.; Biolchini, A.; Billoir, P.; Biesuz, N. V.; Bieker, M. S.; Bhom, J.; Bezshyiko, I.; Bex, J.; Betti, F.; Betancourt, C.; Bertolin, A.; Andres, S. B.; Bernet, R.; Berezhnoy, A.; Ben-Haim, E.; Bencivenni, G.; Benane, G.; Belyaev, I.; Belov, I.; Belous, K.; Bellee, V.; Belin, S.; Bediaga, I. B.; Bedeschi, F.; Becker, M.; Beck, A.; Bay, A.; Batsukh, B.; Bassi, G.; Basels, J. M.; Baryshnikov, F.; Bartz, J.; Bartolini, M.; Barter, W.; Barsuk, S.; Barnyakov, M.; Barlow, R. J.; Barbosa, I. R.; Barbetti, M.; De Souza Leite, J. B.; Bao, H.; Baldini, W.; Balagura, V.; Rodriguez, P. B.; Back, J. J.; Bachmayer, M.; Bachmann, S.; Perea, I. B.; Bacher, D.; Audurier, B.; Atzeni, M.; Aslanides, E.; Artuso, M.; Artamonov, A.; Cuendis, S. A.; Argenton, M.; Archilli, F.; Ao, D.; Anelli, A.; Andreou, D.; Andreotti, M.; Andreola, P.; Andreianov, A.; Andersson, M.; Anderlini, L.; An, L.; Amhis, Y.; Amey, J. L.; Amato, S.; Amalric, R.; Cartelle, P. A.; Aliouche, Z.; Alexander, M.; Alessio, F.; Albrecht, J.; Albicocco, P.; Akiba, K.; Akar, S.; Ajaltouni, Z.; Aidala, C. A.; Agapopoulou, C.; Adlarson, P.; Adinolfi, M.; Adeva, B.; Adefisoye, A. A.; Ackernley, T.; Abudinen, F.; Beteta, C. A.; Abdelmotteleb, A. S. W.; Aaij, R.

doi:10.1140/epjc/s10052-024-13478-y

Charmonium production cross-section in proton–proton collisions is measured at the centre-of-mass energy s=13TeV using decays to pp¯ final state. The study is performed using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 2.2fb-1 collected in 2018 with the LHCb detector. The production cross-section of the ηc meson is measured in a rapidity range of 2.0<4.0 and in a transverse momentum range of 5.0<20.0GeV/c, which is extended compared with previous LHCb analyses. The differential cross-section is measured in bins of pT and, for the first time, of y. Upper limits, at 90% and 95% confidence levels, on the ηc(2S) and hc(1P) prompt production cross-sections are determined for the first time.