Measurement of beauty and charm production in pp collisions at √s = 5.02 TeV via non-prompt and prompt D mesons

Acharya S.; Adamova D.; Adler A.; Adolfsson J.; Aglieri Rinella G.; Agnello M.; Agrawal N.; Ahammed Z.; Ahmad S.; Ahn S. U.; Akbar Z.; Akindinov A.; Al-Turany M.; Aleksandrov D.; Alessandro B.; Alfanda H. M.; Alfaro Molina R.; Ali B.; Ali Y.; Alici A.; Alizadehvandchali N.; Alkin A.; Alme J.; Alt T.; Altenkamper L.; Altsybeev I.; Anaam M. N.; Andrei C.; Andreou D.; Andronic A.; Anguelov V.; Antinori F.; Antonioli P.; Anuj C.; Apadula N.; Aphecetche L.; Appelshauser H.; Arcelli S.; Arnaldi R.; Arsene I. C.; Arslandok M.; Augustinus A.; Averbeck R.; Aziz S.; Azmi M. D.; Badala A.; Baek Y. W.; Bai X.; Bailhache R.; Bailung Y.; Bala R.; Balbino A.; Baldisseri A.; Ball M.; Banerjee D.; Barbera R.; Barioglio L.; Barlou M.; Barnafoldi G. G.; Barnby L. S.; Barret V.; Bartels C.; Barth K.; Bartsch E.; Baruffaldi F.; Bastid N.; Basu S.; Batigne G.; Batyunya B.; Bauri D.; Bazo Alba J. L.; Bearden I. G.; Beattie C.; Belikov I.; Bell Hechavarria A. D. C.; Bellini F.; Bellwied R.; Belokurova S.; Belyaev V.; Bencedi G.; Beole S.; Bercuci A.; Berdnikov Y.; Berdnikova A.; Berenyi D.; Bergmann L.; Besoiu M. G.; Betev L.; Bhaduri P. P.; Bhasin A.; Bhat I. R.; Bhat M. A.; Bhattacharjee B.; Bhattacharya P.; Bianchi L.; Bianchi N.; Bielcik J.; Bielcikova J.; Biernat J.; Bilandzic A.; Biro G.; Biswas S.; Blair J. T.; Blau D.; Blidaru M. B.; Blume C.; Boca G.; Bock F.; Bogdanov A.; Boi S.; Bok J.; Boldizsar L.; Bolozdynya A.; Bombara M.; Bond P. M.; Bonomi G.; Borel H.; Borissov A.; Bossi H.; Botta E.; Bratrud L.; Braun-Munzinger P.; Bregant M.; Broz M.; Bruno G. E.; Buckland M. D.; Budnikov D.; Buesching H.; Bufalino S.; Bugnon O.; Buhler P.; Buthelezi Z.; Butt J. B.; Bysiak S. A.; Caffarri D.; Cai M.; Caliva A.; Calvo Villar E.; Camacho J. M. M.; Camacho R. S.; Camerini P.; Canedo F. D. M.; Capon A. A.; Carnesecchi F.; Caron R.; Castillo Castellanos J.; Casula E. A. R.; Catalano F.; Ceballos Sanchez C.; Chakraborty P.; Chandra S.; Chang W.; Chapeland S.; Chartier M.; Chattopadhyay S.; Chattopadhyay S.; Chauvin A.; Chavez T. G.; Cheshkov C.; Cheynis B.; Chibante Barroso V.; Chinellato D. D.; Cho S.; Chochula P.; Christakoglou P.; Christensen C. H.; Christiansen P.; Chujo T.; Cicalo C.; Cifarelli L.; Cindolo F.; Ciupek M. R.; Clai G.; Cleymans J.; Colamaria F.; Colburn J. S.; Colella D.; Collu A.; Colocci M.; Concas M.; Conesa Balbastre G.; Conesa del Valle Z.; Contin G.; Contreras J. G.; Cormier T. M.; Cortese P.; Cosentino M. R.; Costa F.; Costanza S.; Crochet P.; Cuautle E.; Cui P.; Cunqueiro L.; Dainese A.; Damas F. P. A.; Danisch M. C.; Danu A.; Das I.; Das P.; Das P.; Das S.; Dash S.; De S.; De Caro A.; de Cataldo G.; De Cilladi L.; de Cuveland J.; De Falco A.; De Gruttola D.; De Marco N.; De Martin C.; De Pasquale S.; Deb S.; Degenhardt H. F.; Deja K. R.; Dello Stritto L.; Delsanto S.; Deng W.; Dhankher P.; Di Bari D.; Di Mauro A.; Diaz R. A.; Dietel T.; Ding Y.; Divia R.; Dixit D. U.; Djuvsland O.; Dmitrieva U.; Do J.; Dobrin A.; Donigus B.; Dordic O.; Dubey A. K.; Dubla A.; Dudi S.; Dukhishyam M.; Dupieux P.; Eder T. M.; Ehlers R. J.; Eikeland V. N.; Elia D.; Erazmus B.; Ercolessi F.; Erokhin A.; Ersdal M. R.; Espagnon B.; Eulisse G.; Evans D.; Evdokimov S.; Fabbietti L.; Faggin M.; Faivre J.; Fan F.; Fantoni A.; Fasel M.; Fecchio P.; Feliciello A.; Feofilov G.; Fernandez Tellez A.; Ferrero A.; Ferretti A.; Feuillard V. J. G.; Figiel J.; Filchagin S.; Finogeev D.; Fionda F. M.; Fiorenza G.; Flor F.; Flores A. N.; Foertsch S.; Foka P.; Fokin S.; Fragiacomo E.; Fuchs U.; Funicello N.; Furget C.; Furs A.; Gaardhoje J. J.; Gagliardi M.; Gago A. M.; Gal A.; Galvan C. D.; Ganoti P.; Garabatos C.; Garcia J. R. A.; Garcia-Solis E.; Garg K.; Gargiulo C.; Garibli A.; Garner K.; Gasik P.; Gauger E. F.; Gautam A.; Gay Ducati M. B.; Germain M.; Ghosh J.; Ghosh P.; Ghosh S. K.; Giacalone M.; Gianotti P.; Giubellino P.; Giubilato P.; Glaenzer A. M. C.; Glassel P.; Gonzalez V.; Gonzalez-Trueba L. H.; 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.; Grosa F.; Grosse-Oetringhaus J. F.; Grosso R.; Guardiano G. G.; Guernane R.; Guilbaud M.; Guittiere M.; Gulbrandsen K.; Gunji T.; Gupta A.; Gupta R.; Guzman I. B.; Habib M. K.; Hadjidakis C.; Hamagaki H.; Hamar G.; Hamid M.; Hannigan R.; Haque M. R.; Harlenderova A.; Harris J. W.; Harton A.; Hasenbichler J. A.; Hassan H.; Hatzifotiadou D.; Hauer P.; Havener L. B.; Hayashi S.; Heckel S. T.; Hellbar E.; Helstrup H.; Herman T.; Hernandez E. G.; Herrera Corral G.; Herrmann F.; Hetland K. F.; Hillemanns H.; Hills C.; Hippolyte B.; Hohlweger B.; Honermann J.; Hong G. H.; Horak D.; Hornung S.; Hosokawa R.; Hristov P.; Huang C.; Hughes C.; Huhn P.; Humanic T. J.; Hushnud H.; Husova L. A.; Hussain N.; Hutter D.; Iddon J. P.; Ilkaev R.; Ilyas H.; Inaba M.; Innocenti G. M.; Ippolitov M.; Isakov A.; Islam M. S.; Ivanov M.; Ivanov V.; Izucheev V.; Jacak B.; Jacazio N.; Jacobs P. M.; Jadlovska S.; Jadlovsky J.; Jaelani S.; Jahnke C.; Jakubowska M. J.; Janik M. A.; Janson T.; Jercic M.; Jevons O.; Jonas F.; Jones P. G.; Jowett J.; Jung J.; Jung M.; Junique A.; Jusko A.; Kalinak P.; Kalweit A.; Kaplin V.; Kar S.; Karasu Uysal A.; Karatovic D.; Karavichev O.; Karavicheva T.; Karczmarczyk P.; Karpechev E.; Kazantsev A.; Kebschull U.; Keidel R.; Keil M.; Ketzer B.; Khabanova Z.; Khan A. M.; Khan S.; Khanzadeev A.; Kharlov Y.; Khatun A.; Khuntia A.; Kileng B.; Kim B.; Kim D.; Kim D. J.; Kim E. J.; Kim J.; Kim J. S.; Kim J.; Kim J.; Kim J.; Kim M.; Kim S.; Kim T.; Kirsch S.; Kisel I.; Kiselev S.; Kisiel A.; Klay J. L.; Klein J.; Klein S.; Klein-Bosing C.; Kleiner M.; Klemenz T.; Kluge A.; Knospe A. G.; Kobdaj C.; Kohler M. K.; Kollegger T.; Kondratyev A.; Kondratyeva N.; Kondratyuk E.; Konig J.; Konigstorfer S. A.; Konopka P. J.; Kornakov G.; Koryciak S. D.; Koska L.; Kovalenko O.; Kovalenko V.; Kowalski M.; Kralik I.; Kravcakova A.; Kreis L.; Krivda M.; Krizek F.; Krizkova Gajdosova K.; Kroesen M.; Kruger M.; Kryshen E.; Krzewicki M.; Kucera V.; Kuhn C.; Kuijer P. G.; Kumaoka T.; Kumar L.; Kundu S.; Kurashvili P.; Kurepin A.; Kurepin A. B.; Kuryakin A.; Kushpil S.; Kvapil J.; Kweon M. J.; Kwon J. Y.; Kwon Y.; La Pointe S. L.; La Rocca P.; Lai Y. S.; Lakrathok A.; Lamanna M.; Langoy R.; Lapidus K.; Larionov P.; Laudi E.; Lautner L.; Lavicka R.; Lazareva T.; Lea R.; Lee J.; 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.; Lim S. H.; Lindenstruth V.; Lindner A.; Lippmann C.; Liu A.; Liu J.; Lofnes I. M.; Loginov V.; Loizides C.; Loncar P.; Lopez J. A.; Lopez X.; Lopez Torres E.; Luhder J. R.; Lunardon M.; Luparello G.; Ma Y. G.; Maevskaya A.; Mager M.; Mahmoud T.; Maire A.; Majka R. D.; Malaev M.; Malik Q. W.; Malinina L.; Mal'Kevich D.; Mallick N.; Malzacher P.; Mandaglio G.; Manko V.; Manso F.; Manzari V.; Mao Y.; Mares J.; Margagliotti G. V.; Margotti A.; Marin A.; Markert C.; Marquard M.; Martin N. A.; Martinengo P.; Martinez J. L.; Martinez M. I.; Martinez Garcia G.; Masciocchi S.; Masera M.; Masoni A.; Massacrier L.; Mastroserio A.; Mathis A. M.; Matonoha O.; Matuoka P. F. T.; Matyja A.; Mayer C.; Mazuecos A. L.; Mazzaschi F.; Mazzilli M.; Mazzoni M. A.; Mechler A. F.; Meddi F.; Melikyan Y.; Menchaca-Rocha A.; Meninno E.; Menon A. S.; Meres M.; Mhlanga S.; Miake Y.; Micheletti L.; Migliorin L. C.; Mihaylov D. L.; Mikhaylov K.; Mishra A. N.; Miskowiec D.; Modak A.; Mohanty A. P.; Mohanty B.; Mohisin Khan M.; Moravcova Z.; Mordasini C.; Moreira De Godoy D. A.; Moreno L. A. P.; Morozov I.; Morsch A.; Mrnjavac T.; Muccifora V.; Mudnic E.; Muhlheim D.; Muhuri S.; Mulligan J. D.; Mulliri A.; Munhoz M. G.; Munzer R. H.; Murakami H.; Murray S.; Musa L.; Musinsky J.; Myers C. J.; Myrcha J. W.; Nair R.; Nandi B. K.; Nania R.; Nappi E.; Naru M. U.; Nassirpour A. F.; Nattrass C.; Neagu A.; Nellen L.; Nesbo S. V.; Neskovic G.; Nesterov D.; Nielsen B. S.; Nikolaev S.; Nikulin S.; Nikulin V.; Noferini F.; Noh S.; Nomokonov P.; Norman J.; Novitzky N.; Nowakowski P.; Nyanin A.; Nystrand J.; Ogino M.; Ohlson A.; Oleniacz J.; Oliveira Da Silva A. C.; Oliver M. H.; Onnerstad A.; Oppedisano C.; Ortiz Velasquez A.; Osako T.; Oskarsson A.; Otwinowski J.; Oyama K.; Pachmayer Y.; Padhan S.; Pagano D.; Paic G.; Palasciano A.; Pan J.; Panebianco S.; Pareek P.; Park J.; Parkkila J. E.; Pathak S. P.; Paul B.; Pazzini J.; Pei H.; Peitzmann T.; Peng X.; Pereira L. G.; Pereira Da Costa H.; Peresunko D.; Perez G. M.; Perrin S.; Pestov Y.; Petracek V.; Petrovici M.; Pezzi R. P.; Piano S.; Pikna M.; Pillot P.; Pinazza O.; Pinsky L.; Pinto C.; Pisano S.; Ploskon M.; Planinic M.; Pliquett F.; Poghosyan M. G.; Polichtchouk B.; Politano S.; Poljak N.; Pop A.; Porteboeuf-Houssais S.; Porter J.; Pozdniakov V.; Prasad S. K.; Preghenella R.; Prino F.; Pruneau C. A.; Pshenichnov I.; Puccio M.; Qiu S.; Quaglia L.; Quishpe R. E.; Ragoni S.; Rakotozafindrabe A.; Ramello L.; Rami F.; Ramirez S. A. R.; Ramos A. G. T.; Raniwala R.; Raniwala S.; Rasanen S. S.; Rath R.; Ravasenga I.; Read K. F.; Redelbach A. R.; Redlich K.; Rehman A.; Reichelt P.; Reidt F.; Renfordt R.; Rescakova Z.; Reygers K.; Riabov A.; Riabov V.; Richert T.; Richter M.; Riegler W.; Riggi F.; Ristea C.; Rode S. P.; Rodriguez Cahuantzi M.; Roed K.; Rogalev R.; Rogochaya E.; Rogoschinski T. S.; Rohr D.; Rohrich D.; Rojas P. F.; Rokita P. S.; Ronchetti F.; Rosano A.; Rosas E. D.; Rossi A.; Rotondi A.; Roy A.; Roy P.; Rubini N.; Rueda O. V.; Rui R.; Rumyantsev B.; Rustamov A.; Ryabinkin E.; Ryabov Y.; Rybicki A.; Rytkonen H.; Rzesa W.; Saarimaki O. A. M.; Sadek R.; Sadovsky S.; Saetre J.; Safarik K.; Saha S. K.; Saha S.; Sahoo B.; Sahoo P.; Sahoo R.; Sahoo S.; Sahu D.; Sahu P. K.; Saini J.; Sakai S.; Sambyal S.; Samsonov V.; Sarkar D.; Sarkar N.; Sarma P.; Sarti V. M.; Sas M. H. P.; 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.; Schotter R.; Schukraft J.; Schutz Y.; Schwarz K.; Schweda K.; Scioli G.; Scomparin E.; Seger J. E.; Sekiguchi Y.; Sekihata D.; Selyuzhenkov I.; Senyukov S.; Seo J. J.; Serebryakov D.; Serksnyte L.; Sevcenco A.; Shaba T. J.; Shabanov A.; Shabetai A.; Shahoyan R.; Shaikh W.; Shangaraev A.; Sharma A.; Sharma H.; Sharma M.; Sharma N.; Sharma S.; Sheibani O.; Shigaki K.; Shimomura M.; Shirinkin S.; Shou Q.; Sibiriak Y.; Siddhanta S.; Siemiarczuk T.; Silva T. F.; Silvermyr D.; Simonetti G.; Singh B.; Singh R.; Singh R.; Singh R.; Singh V. K.; Singhal V.; Sinha T.; Sitar B.; Sitta M.; Skaali T. B.; Skorodumovs G.; Slupecki M.; Smirnov N.; Snellings R. J. M.; Soncco C.; Song J.; Songmoolnak A.; Soramel F.; Sorensen S.; Sputowska I.; Stachel J.; Stan I.; Steffanic P. J.; Stiefelmaier S. F.; Stocco D.; Storetvedt M. M.; Stylianidis C. P.; Suaide A. A. P.; Sugitate T.; Suire C.; Suljic M.; Sultanov R.; Sumbera M.; Sumberia V.; Sumowidagdo S.; Swain S.; Szabo A.; Szarka I.; Tabassam U.; Taghavi S. F.; Taillepied G.; Takahashi J.; Tambave G. J.; Tang S.; Tang Z.; Tarhini M.; Tarzila M. G.; Tauro A.; Tejeda Munoz G.; Telesca A.; Terlizzi L.; Terrevoli C.; Tersimonov G.; Thakur S.; Thomas D.; Tieulent R.; Tikhonov A.; Timmins A. R.; Tkacik M.; Toia A.; Topilskaya N.; Toppi M.; Torales-Acosta F.; Torres S. R.; Trifiro A.; Tripathy S.; Tripathy T.; Trogolo S.; Trombetta G.; Trubnikov V.; Trzaska W. H.; Trzcinski T. P.; Trzeciak B. A.; Tumkin A.; Turrisi R.; Tveter T. S.; Ullaland K.; Uras A.; Urioni M.; Usai G. L.; Vala M.; Valle N.; Vallero S.; van der Kolk N.; van Doremalen L. V. R.; van Leeuwen M.; Vande Vyvre P.; Varga D.; Varga Z.; Varga-Kofarago M.; Vargas A.; Vasileiou M.; Vasiliev A.; Vazquez Doce O.; Vechernin V.; Vercellin E.; Vergara Limon S.; Vermunt L.; Vertesi R.; Verweij M.; Vickovic L.; Vilakazi Z.; Villalobos Baillie O.; 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.; Weber M.; Wegrzynek A.; Wenzel S. C.; Wessels J. P.; Wiechula J.; Wikne J.; Wilk G.; Wilkinson J.; Willems G. A.; Willsher E.; Windelband B.; Winn M.; Witt W. E.; Wright J. R.; Wu Y.; Xu R.; Yalcin S.; Yamaguchi Y.; Yamakawa K.; Yang S.; Yano S.; Yin Z.; Yokoyama H.; Yoo I. -K.; Yoon J. H.; Yuan S.; Yuncu A.; Zaccolo V.; Zaman A.; Zampolli C.; Zanoli H. J. C.; Zardoshti N.; Zarochentsev A.; Zavada P.; Zaviyalov N.; Zbroszczyk H.; Zhalov M.; Zhang S.; Zhang X.; Zhang Y.; Zherebchevskii V.; Zhi Y.; Zhou D.; Zhou Y.; Zhu J.; Zhu Y.; Zichichi A.; Zinovjev G.; Zurlo N.

doi:10.1007/JHEP05(2021)220

The pT-differential production cross sections of prompt and non-prompt (produced in beauty-hadron decays) D mesons were measured by the ALICE experiment at midrapidity (|y|< 0.5) in proton-proton collisions at s = 5.02 TeV. The data sample used in the analysis corresponds to an integrated luminosity of (19.3 ± 0.4) nb−1. D mesons were reconstructed from their decays D0→ K−π+, D+→ K−π+π+, and Ds+→ϕπ+→K−K+π+ and their charge conjugates. Compared to previous measurements in the same rapidity region, the cross sections of prompt D+ and Ds+ mesons have an extended pT coverage and total uncertainties reduced by a factor ranging from 1.05 to 1.6, depending on pT, allowing for a more precise determination of their pT-integrated cross sections. The results are well described by perturbative QCD calculations. The fragmentation fraction of heavy quarks to strange mesons divided by the one to non-strange mesons, fs/(fu + fd), is compatible for charm and beauty quarks and with previous measurements at different centre-of-mass energies and collision systems. The b b ¯ production cross section per rapidity unit at midrapidity, estimated from non-prompt D-meson measurements, is dσbb¯/dy||y|<0.5=34.5±2.4(stat)−2.9+4.7(tot.syst) μb. It is compatible with previous measurements at the same centre-of-mass energy and with the cross section pre- dicted by perturbative QCD calculations. [Figure not available: see fulltext.]