The study of the strength and behavior of the antikaon-nucleon (K̄N) interaction constitutes one of the key focuses of the strangeness sector in low-energy quantum chromodynamics (QCD). In this Letter a unique high-precision measurement of the strong interaction between kaons and protons, close and above the kinematic threshold, is presented. The femtoscopic measurements of the correlation function at low pair-frame relative momentum of (K+p⊕K-p) and (K-p⊕K+p) pairs measured in pp collisions at s=5, 7, and 13 TeV are reported. A structure observed around a relative momentum of 58 MeV/c in the measured correlation function of (K-p⊕K+p) with a significance of 4.4σ constitutes the first experimental evidence for the opening of the (K̄0n.K0n) isospin breaking channel due to the mass difference between charged and neutral kaons. The measured correlation functions have been compared to Jülich and Kyoto models in addition to the Coulomb potential. The high-precision data at low relative momenta presented in this work prove femtoscopy to be a powerful complementary tool to scattering experiments and provide new constraints above the K̄N threshold for low-energy QCD chiral models.
Scattering Studies with Low-Energy Kaon-Proton Femtoscopy in Proton-Proton Collisions at the LHC / Acharya S.; Adamova D.; Adhya S.P.; Adler A.; Adolfsson J.; Aggarwal M.M.; Aglieri Rinella G.; Agnello M.; Agrawal N.; Ahammed Z.; Ahmad S.; Ahn S.U.; Aiola S.; Akindinov A.; Al-Turany M.; Alam S.N.; Albuquerque D.S.D.; Aleksandrov D.; Alessandro B.; Alfanda H.M.; Alfaro Molina R.; Ali B.; Ali Y.; Alici A.; Alkin A.; Alme J.; Alt T.; Altenkamper L.; Altsybeev I.; Anaam M.N.; Andrei C.; Andreou D.; Andrews H.A.; Andronic A.; Angeletti M.; Anguelov V.; Anson C.; Anticic T.; Antinori F.; Antonioli P.; Anwar R.; Apadula N.; Aphecetche L.; Appelshauser H.; Arcelli S.; Arnaldi R.; Arratia M.; Arsene I.C.; Arslandok M.; Augustinus A.; Averbeck R.; Aziz S.; Azmi M.D.; Badala A.; Baek Y.W.; Bagnasco S.; Bailhache R.; Bala R.; Baldisseri A.; Ball M.; Baral R.C.; Barbera R.; Barioglio L.; Barnafoldi G.G.; Barnby L.S.; Barret V.; Bartalini P.; Barth K.; Bartsch E.; Baruffaldi F.; Bastid N.; Basu S.; Batigne G.; Batyunya B.; Batzing P.C.; Bauri D.; Bazo Alba J.L.; Bearden I.G.; Bedda C.; Behera N.K.; Belikov I.; Bellini F.; Bellwied R.; Belyaev V.; Bencedi G.; Beole S.; Bercuci A.; Berdnikov Y.; Berenyi D.; Bertens R.A.; Berzano D.; Betev L.; Bhasin A.; Bhat I.R.; Bhatt H.; Bhattacharjee B.; Bianchi A.; Bianchi L.; Bianchi N.; Bielcik J.; Bielcikova J.; Bilandzic A.; Biro G.; Biswas R.; Biswas S.; Blair J.T.; Blau D.; Blume C.; Boca G.; Bock F.; Bogdanov A.; Boldizsar L.; Bolozdynya A.; Bombara M.; Bonomi G.; Bonora M.; Borel H.; Borissov A.; Borri M.; Bossi H.; Botta E.; Bourjau C.; Bratrud L.; Braun-Munzinger P.; Bregant M.; Broker T.A.; Broz M.; Brucken E.J.; Bruna E.; Bruno G.E.; Buckland M.D.; Budnikov D.; Buesching H.; Bufalino S.; Bugnon O.; Buhler P.; Buncic P.; Busch O.; Buthelezi Z.; Butt J.B.; Buxton J.T.; Caffarri D.; Caliva A.; Calvo Villar E.; Camacho R.S.; Camerini P.; Capon A.A.; Carnesecchi F.; Castillo Castellanos J.; Castro A.J.; Casula E.A.R.; Catalano F.; Ceballos Sanchez C.; Chakraborty P.; Chandra S.; Chang B.; Chang W.; Chapeland S.; Chartier M.; Chattopadhyay S.; Chattopadhyay S.; Chauvin A.; Cheshkov C.; Cheynis B.; Chibante Barroso V.; Chinellato D.D.; Cho S.; Chochula P.; Chowdhury T.; Christakoglou P.; Christensen C.H.; Christiansen P.; Chujo T.; Cicalo C.; Cifarelli L.; Cindolo F.; Cleymans J.; Colamaria F.; Colella D.; Collu A.; Colocci M.; Concas M.; Conesa Balbastre G.; Conesa Del Valle Z.; Contin G.; Contreras J.G.; Cormier T.M.; Corrales Morales Y.; Cortese P.; Cosentino M.R.; Costa F.; Costanza S.; Crkovska J.; Crochet P.; Cuautle E.; Cunqueiro L.; Dabrowski D.; Dahms T.; Dainese A.; Damas F.P.A.; Dani S.; Danisch M.C.; Danu A.; Das D.; Das I.; Das S.; Dash A.; Dash S.; Dashi A.; De S.; De Caro A.; De Cataldo G.; De Conti C.; De Cuveland J.; De Falco A.; De Gruttola D.; De Marco N.; De Pasquale S.; De Souza R.D.; Deb S.; Degenhardt H.F.; Deisting A.; Deja K.R.; Deloff A.; Delsanto S.; Dhankher P.; Di Bari D.; Di Mauro A.; Diaz R.A.; Dietel T.; Dillenseger P.; Ding Y.; Divia R.; Djuvsland D.; Dmitrieva U.; Dobrin A.; Donigus B.; Dordic O.; Dubey A.K.; Dubla A.; Dudi S.; Duggal A.K.; Dukhishyam M.; Dupieux P.; Ehlers R.J.; Elia D.; Engel H.; Epple E.; Erazmus B.; Erhardt F.; Erokhin A.; Ersdal M.R.; Espagnon B.; Eulisse G.; Eum J.; Evans D.; Evdokimov S.; Fabbietti L.; Faggin M.; Faivre J.; Fantoni A.; Fasel M.; Fecchio P.; Feldkamp L.; Feliciello A.; Feofilov G.; Fernandez Tellez A.; Ferrero A.; Ferretti A.; Festanti A.; Feuillard V.J.G.; Figiel J.; Filchagin S.; Finogeev D.; Fionda F.M.; Fiorenza G.; Flor F.; Foertsch S.; Foka P.; Fokin S.; Fragiacomo E.; Francisco A.; Frankenfeld U.; Fronze G.G.; Fuchs U.; Furget C.; Furs A.; Fusco Girard M.; Gaardhoje J.J.; Gagliardi M.; Gago A.M.; Gal A.; Galvan C.D.; Ganoti P.; Garabatos C.; Garcia-Solis E.; Garg K.; Gargiulo C.; Garner K.; Gasik P.; Gauger E.F.; Gay Ducati M.B.; Germain M.; Ghosh J.; Ghosh P.; Ghosh S.K.; Gianotti P.; Giubellino P.; Giubilato P.; Glassel P.; Gomez Coral D.M.; Gomez Ramirez A.; Gonzalez V.; Gonzalez-Zamora P.; Gorbunov S.; Gorlich L.; Gotovac S.; Grabski V.; Graczykowski L.K.; Graham K.L.; Greiner L.; Grelli A.; Grigoras C.; Grigoriev V.; Grigoryan A.; Grigoryan S.; Groettvik O.S.; Gronefeld J.M.; Grosa F.; Grosse-Oetringhaus J.F.; Grosso R.; Guernane R.; Guerzoni B.; Guittiere M.; Gulbrandsen K.; Gunji T.; Gupta A.; Gupta R.; Guzman I.B.; Haake R.; Habib M.K.; Hadjidakis C.; Hamagaki H.; Hamar G.; Hamid M.; Hamon J.C.; Hannigan R.; Haque M.R.; Harlenderova A.; Harris J.W.; Harton A.; Hassan H.; Hatzifotiadou D.; Hauer P.; Hayashi S.; Heckel S.T.; Hellbar E.; Helstrup H.; Herghelegiu A.; Hernandez E.G.; Herrera Corral G.; Herrmann F.; Hetland K.F.; Hilden T.E.; Hillemanns H.; Hills C.; Hippolyte B.; Hohlweger B.; Horak D.; Hornung S.; Hosokawa R.; Hristov P.; Huang C.; Hughes C.; Huhn P.; Humanic T.J.; Hushnud H.; Husova L.A.; Hussain N.; Hussain S.A.; Hussain T.; Hutter D.; Hwang D.S.; Iddon J.P.; Ilkaev R.; Inaba M.; Ippolitov M.; Islam M.S.; Ivanov M.; Ivanov V.; Izucheev V.; Jacak B.; Jacazio N.; Jacobs P.M.; Jadhav M.B.; Jadlovska S.; Jadlovsky J.; Jaelani S.; Jahnke C.; Jakubowska M.J.; Janik M.A.; Jercic M.; Jevons O.; Jimenez Bustamante R.T.; Jin M.; Jonas F.; Jones P.G.; Jusko A.; Kalinak P.; Kalweit A.; Kang J.H.; Kaplin V.; Kar S.; Karasu Uysal A.; Karavichev O.; Karavicheva T.; Karczmarczyk P.; Karpechev E.; Kebschull U.; Keidel R.; Keil M.; Ketzer B.; Khabanova Z.; Khan A.M.; Khan S.; Khan S.A.; Khanzadeev A.; Kharlov Y.; Khatun A.; Khuntia A.; Kileng B.; Kim B.; Kim B.; Kim D.; Kim D.J.; Kim E.J.; Kim H.; Kim J.S.; Kim J.; Kim J.; Kim J.; Kim M.; Kim S.; Kim T.; Kindra K.; Kirsch S.; Kisel I.; Kiselev S.; Kisiel A.; Klay J.L.; Klein C.; Klein J.; Klein S.; Klein-Bosing C.; Klewin S.; Kluge A.; Knichel M.L.; Knospe A.G.; Kobdaj C.; Kohler M.K.; Kollegger T.; Kondratyev A.; Kondratyeva N.; Kondratyuk E.; Konopka P.J.; Koska L.; Kovalenko O.; Kovalenko V.; Kowalski M.; Kralik I.; Kravcakova A.; Kreis L.; Krivda M.; Krizek F.; Krizkova Gajdosova K.; Kruger M.; Kryshen E.; Krzewicki M.; Kubera A.M.; Kucera V.; Kuhn C.; Kuijer P.G.; Kumar L.; Kumar S.; Kundu S.; Kurashvili P.; Kurepin A.; Kurepin A.B.; Kushpil S.; Kvapil J.; Kweon M.J.; Kwon Y.; La Pointe S.L.; La Rocca P.; Lai Y.S.; Langoy R.; Lapidus K.; Lardeux A.; Larionov P.; Laudi E.; Lavicka R.; Lazareva T.; Lea R.; Leardini L.; Lee S.; Lehas F.; Lehner S.; Lehrbach J.; Lemmon R.C.; Leon Monzon I.; Lesser E.D.; Lettrich M.; Levai P.; Li X.; Li X.L.; Lien J.; Lietava R.; Lim B.; Lindal S.; Lindenstruth V.; Lindsay S.W.; Lippmann C.; Lisa M.A.; Litichevskyi V.; Liu A.; Liu S.; Ljunggren H.M.; Llope W.J.; Lofnes I.M.; Loginov V.; Loizides C.; Loncar P.; Lopez X.; Lopez Torres E.; Luettig P.; Luhder J.R.; Lunardon M.; Luparello G.; Lupi M.; Maevskaya A.; Mager M.; Mahmood S.M.; Mahmoud T.; Maire A.; Majka R.D.; Malaev M.; Malik Q.W.; Malinina L.; Mal'kevich D.; Malzacher P.; Mamonov A.; Manko V.; Manso F.; Manzari V.; Mao Y.; Marchisone M.; Mares J.; Margagliotti G.V.; Margotti A.; Margutti J.; Marin A.; Markert C.; Marquard M.; Martin N.A.; Martinengo P.; Martinez J.L.; Martinez M.I.; Martinez Garcia G.; Martinez Pedreira M.; Masciocchi S.; Masera M.; Masoni A.; Massacrier L.; Masson E.; Mastroserio A.; Mathis A.M.; Matuoka P.F.T.; Matyja A.; Mayer C.; Mazzilli M.; Mazzoni M.A.; Mechler A.F.; Meddi F.; Melikyan Y.; Menchaca-Rocha A.; Meninno E.; Meres M.; Mhlanga S.; Miake Y.; Micheletti L.; Mieskolainen M.M.; Mihaylov D.L.; Mikhaylov K.; Mischke A.; Mishra A.N.; Miskowiec D.; Mitu C.M.; Mohammadi N.; Mohanty A.P.; Mohanty B.; Mohisin Khan M.; Mondal M.; Mondal M.M.; Mordasini C.; Moreira De Godoy D.A.; Moreno L.A.P.; Moretto S.; Morreale A.; Morsch A.; Mrnjavac T.; Muccifora V.; Mudnic E.; Muhlheim D.; Muhuri S.; Mulligan J.D.; Munhoz M.G.; Munning K.; Munzer R.H.; Murakami H.; Murray S.; Musa L.; Musinsky J.; Myers C.J.; Myrcha J.W.; Naik B.; Nair R.; Nandi B.K.; Nania R.; Nappi E.; Naru M.U.; Nassirpour A.F.; Natal Da Luz H.; Nattrass C.; Nayak R.; Nayak T.K.; Nazarenko S.; Negrao De Oliveira R.A.; Nellen L.; Nesbo S.V.; Neskovic G.; Nielsen B.S.; Nikolaev S.; Nikulin S.; Nikulin V.; Noferini F.; Nomokonov P.; Nooren G.; Norman J.; Nowakowski P.; Nyanin A.; Nystrand J.; Ogino M.; Ohlson A.; Oleniacz J.; Oliveira Da Silva A.C.; Oliver M.H.; Onderwaater J.; Oppedisano C.; Orava R.; Ortiz Velasquez A.; Oskarsson A.; Otwinowski J.; Oyama K.; Pachmayer Y.; Pacik V.; Pagano D.; Paic G.; Palni P.; Pan J.; Pandey A.K.; Panebianco S.; Papikyan V.; Pareek P.; Park J.; Parkkila J.E.; Parmar S.; Passfeld A.; Pathak S.P.; Patra R.N.; Paul B.; Pei H.; Peitzmann T.; Peng X.; Pereira L.G.; Pereira Da Costa H.; Peresunko D.; Perez G.M.; Perez Lezama E.; Peskov V.; Pestov Y.; Petracek V.; Petrovici M.; Pezzi R.P.; Piano S.; Pikna M.; Pillot P.; Pimentel L.O.D.L.; Pinazza O.; Pinsky L.; Pisano S.; Piyarathna D.B.; Ploskon M.; Planinic M.; Pliquett F.; Pluta J.; Pochybova S.; Poghosyan M.G.; Polichtchouk B.; Poljak N.; Poonsawat W.; Pop A.; Poppenborg H.; Porteboeuf-Houssais S.; Pozdniakov V.; Prasad S.K.; Preghenella R.; Prino F.; Pruneau C.A.; Pshenichnov I.; Puccio M.; Punin V.; Puranapanda K.; Putschke J.; Quishpe R.E.; Ragoni S.; Raha S.; Rajput S.; Rak J.; Rakotozafindrabe A.; Ramello L.; Rami F.; Raniwala R.; Raniwala S.; Rasanen S.S.; Rascanu B.T.; Rath R.; Ratza V.; Ravasenga I.; Read K.F.; Redlich K.; Rehman A.; Reichelt P.; Reidt F.; Ren X.; Renfordt R.; Reshetin A.; Revol J.-P.; Reygers K.; Riabov V.; Richert T.; Richter M.; Riedler P.; Riegler W.; Riggi F.; Ristea C.; Rode S.P.; Rodriguez Cahuantzi M.; Roed K.; Rogalev R.; Rogochaya E.; Rohr D.; Rohrich D.; Rokita P.S.; Ronchetti F.; Rosas E.D.; Roslon K.; Rosnet P.; Rossi A.; Rotondi A.; Roukoutakis F.; Roy A.; Roy P.; Rueda O.V.; Rui R.; Rumyantsev B.; Rustamov A.; Ryabinkin E.; Ryabov Y.; Rybicki A.; Rytkonen H.; Saarinen S.; Sadhu S.; Sadovsky S.; Safarik K.; Saha S.K.; Sahoo B.; Sahoo P.; Sahoo R.; Sahoo S.; Sahu P.K.; Saini J.; Sakai S.; Sambyal S.; Samsonov V.; Sandoval A.; Sarkar A.; Sarkar D.; Sarkar N.; Sarma P.; Sarti V.M.; Sas M.H.P.; Scapparone E.; Schaefer B.; Schambach J.; Scheid H.S.; Schiaua C.; Schicker R.; Schmah A.; Schmidt C.; Schmidt H.R.; Schmidt M.O.; Schmidt M.; Schmidt N.V.; Schmier A.R.; Schukraft J.; Schutz Y.; Schwarz K.; Schweda K.; Scioli G.; Scomparin E.; Sefcik M.; Seger J.E.; Sekiguchi Y.; Sekihata D.; Selyuzhenkov I.; Senyukov S.; Serradilla E.; Sett P.; Sevcenco A.; Shabanov A.; Shabetai A.; Shahoyan R.; Shaikh W.; Shangaraev A.; Sharma A.; Sharma A.; Sharma M.; Sharma N.; Sheikh A.I.; Shigaki K.; Shimomura M.; Shirinkin S.; Shou Q.; Sibiriak Y.; Siddhanta S.; Siemiarczuk T.; Silvermyr D.; Simatovic G.; Simonetti G.; Singh R.; Singh R.; Singh V.K.; Singhal V.; Sinha T.; Sitar B.; Sitta M.; Skaali T.B.; Slupecki M.; Smirnov N.; Snellings R.J.M.; Snellman T.W.; Sochan J.; Soncco C.; Song J.; Songmoolnak A.; Soramel F.; Sorensen S.; Sputowska I.; Stachel J.; Stan I.; Stankus P.; Steffanic P.J.; Stenlund E.; Stocco D.; Storetvedt M.M.; Strmen P.; Suaide A.A.P.; Sugitate T.; Suire C.; Suleymanov M.; Suljic M.; Sultanov R.; Sumbera M.; Sumowidagdo S.; Suzuki K.; Swain S.; Szabo A.; Szarka I.; Tabassam U.; Taillepied G.; Takahashi J.; Tambave G.J.; Tang S.; Tarhini M.; Tarzila M.G.; Tauro A.; Tejeda Munoz G.; Telesca A.; Terrevoli C.; Thakur D.; Thakur S.; Thomas D.; Thoresen F.; Tieulent R.; Tikhonov A.; Timmins A.R.; Toia A.; Topilskaya N.; Toppi M.; Torales-Acosta F.; Torres S.R.; Tripathy S.; Tripathy T.; Trogolo S.; Trombetta G.; Tropp L.; Trubnikov V.; Trzaska W.H.; Trzcinski T.P.; Trzeciak B.A.; Tsuji T.; Tumkin A.; Turrisi R.; Tveter T.S.; Ullaland K.; Umaka E.N.; Uras A.; Usai G.L.; Utrobicic A.; Vala M.; Valle N.; Vallero S.; Van Der Kolk N.; Van Doremalen L.V.R.; Van Leeuwen M.; Vande Vyvre P.; Varga D.; Varga-Kofarago M.; Vargas A.; Vargyas M.; Varma R.; Vasileiou M.; Vasiliev A.; Vazquez Doce O.; Vechernin V.; Veen A.M.; Vercellin E.; Vergara Limon S.; Vermunt L.; Vernet R.; Vertesi R.; Vickovic L.; Viinikainen J.; Vilakazi Z.; Villalobos Baillie O.; Villatoro Tello A.; Vino G.; Vinogradov A.; Virgili T.; Vislavicius V.; Vodopyanov A.; Volkel B.; Volkl M.A.; Voloshin K.; Voloshin S.A.; Volpe G.; Von Haller B.; Vorobyev I.; Voscek D.; Vrlakova J.; Wagner B.; Watanabe Y.; Weber M.; Weber S.G.; Wegrzynek A.; Weiser D.F.; Wenzel S.C.; Wessels J.P.; Westerhoff U.; Whitehead A.M.; Widmann E.; Wiechula J.; Wikne J.; Wilk G.; Wilkinson J.; Willems G.A.; Willsher E.; Windelband B.; Witt W.E.; Wu Y.; Xu R.; Yalcin S.; Yamakawa K.; Yang S.; Yano S.; Yin Z.; Yokoyama H.; Yoo I.-K.; Yoon J.H.; Yuan S.; Yuncu A.; Yurchenko V.; Zaccolo V.; Zaman A.; Zampolli C.; Zanoli H.J.C.; Zardoshti N.; Zarochentsev A.; Zavada P.; Zaviyalov N.; Zbroszczyk H.; Zhalov M.; Zhang X.; Zhang Z.; Zhao C.; Zherebchevskii V.; Zhigareva N.; Zhou D.; Zhou Y.; Zhou Z.; Zhu J.; Zhu Y.; Zichichi A.; Zimmermann M.B.; Zinovjev G.; Zurlo N.. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - STAMPA. - 124:9(2020), pp. 092301.1-092301.13. [10.1103/PhysRevLett.124.092301]
Scattering Studies with Low-Energy Kaon-Proton Femtoscopy in Proton-Proton Collisions at the LHC
Alici A.;Arcelli S.;Bellini F.;Carnesecchi F.;Cifarelli L.;Colocci M.;Scioli G.;
2020
Abstract
The study of the strength and behavior of the antikaon-nucleon (K̄N) interaction constitutes one of the key focuses of the strangeness sector in low-energy quantum chromodynamics (QCD). In this Letter a unique high-precision measurement of the strong interaction between kaons and protons, close and above the kinematic threshold, is presented. The femtoscopic measurements of the correlation function at low pair-frame relative momentum of (K+p⊕K-p) and (K-p⊕K+p) pairs measured in pp collisions at s=5, 7, and 13 TeV are reported. A structure observed around a relative momentum of 58 MeV/c in the measured correlation function of (K-p⊕K+p) with a significance of 4.4σ constitutes the first experimental evidence for the opening of the (K̄0n.K0n) isospin breaking channel due to the mass difference between charged and neutral kaons. The measured correlation functions have been compared to Jülich and Kyoto models in addition to the Coulomb potential. The high-precision data at low relative momenta presented in this work prove femtoscopy to be a powerful complementary tool to scattering experiments and provide new constraints above the K̄N threshold for low-energy QCD chiral models.| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
PhysRevLett.124.092301.pdf
accesso aperto
Tipo:
Versione (PDF) editoriale
Licenza:
Licenza per Accesso Aperto. Creative Commons Attribuzione (CCBY)
Dimensione
760.29 kB
Formato
Adobe PDF
|
760.29 kB | Adobe PDF | Visualizza/Apri |
I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
