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. 2024 Aug 2;133(5):052301.
doi: 10.1103/PhysRevLett.133.052301.

Observation of Strong Nuclear Suppression in Exclusive J/ψ Photoproduction in Au+Au Ultraperipheral Collisions at RHIC

M I Abdulhamid  1 , B E Aboona  2 , J Adam  3 , L Adamczyk  4 , J R Adams  5 , I Aggarwal  6 , M M Aggarwal  6 , Z Ahammed  7 , E C Aschenauer  8 , S Aslam  9 , J Atchison  10 , V Bairathi  11 , J G Ball Cap  12 , K Barish  13 , R Bellwied  12 , P Bhagat  14 , A Bhasin  14 , S Bhatta  15 , S R Bhosale  16 , J Bielcik  3 , J Bielcikova  17 , J D Brandenburg  5 , C Broodo  12 , X Z Cai  18 , H Caines  19 , M Calderón de la Barca Sánchez  20 , D Cebra  20 , J Ceska  3 , I Chakaberia  21 , P Chaloupka  3 , B K Chan  22 , Z Chang  23 , A Chatterjee  24 , D Chen  13 , J Chen  25 , J H Chen  26 , Z Chen  25 , J Cheng  27 , Y Cheng  22 , S Choudhury  26 , W Christie  8 , X Chu  8 , H J Crawford  28 , M Csanád  16 , G Dale-Gau  29 , A Das  3 , I M Deppner  30 , A Dhamija  6 , P Dixit  31 , X Dong  21 , J L Drachenberg  10 , E Duckworth  32 , J C Dunlop  8 , J Engelage  28 , G Eppley  33 , S Esumi  34 , O Evdokimov  29 , O Eyser  8 , R Fatemi  35 , S Fazio  36 , C J Feng  37 , Y Feng  38 , E Finch  39 , Y Fisyak  8 , F A Flor  19 , C Fu  40 , C A Gagliardi  2 , T Galatyuk  41 , T Gao  25 , F Geurts  33 , N Ghimire  42 , A Gibson  43 , K Gopal  44 , X Gou  25 , D Grosnick  43 , A Gupta  14 , W Guryn  8 , A Hamed  1 , Y Han  33 , S Harabasz  41 , M D Harasty  20 , J W Harris  19 , H Harrison-Smith  35 , W He  26 , X H He  40 , Y He  25 , N Herrmann  30 , L Holub  3 , C Hu  45 , Q Hu  40 , Y Hu  21 , H Huang  37 , H Z Huang  22 , S L Huang  15 , T Huang  29 , X Huang  27 , Y Huang  27 , Y Huang  46 , T J Humanic  5 , M Isshiki  34 , W W Jacobs  23 , A Jalotra  14 , C Jena  44 , A Jentsch  8 , Y Ji  21 , J Jia  8   15 , C Jin  33 , X Ju  47 , E G Judd  28 , S Kabana  11 , D Kalinkin  35 , K Kang  27 , D Kapukchyan  13 , K Kauder  8 , D Keane  32 , A Khanal  48 , Y V Khyzhniak  5 , D P Kikoła  49 , D Kincses  16 , I Kisel  50 , A Kiselev  8 , A G Knospe  51 , H S Ko  21 , L K Kosarzewski  5 , L Kumar  6 , M C Labonte  20 , R Lacey  15 , J M Landgraf  8 , J Lauret  8 , A Lebedev  8 , J H Lee  8 , Y H Leung  30 , N Lewis  8 , C Li  25 , D Li  47 , H-S Li  38 , H Li  52 , W Li  33 , X Li  47 , Y Li  47 , Y Li  27 , Z Li  47 , X Liang  13 , Y Liang  32 , R Licenik  3   17 , T Lin  25 , Y Lin  53 , M A Lisa  5 , C Liu  40 , G Liu  54 , H Liu  46 , L Liu  46 , T Liu  19 , X Liu  5 , Y Liu  2 , Z Liu  46 , T Ljubicic  33 , O Lomicky  3 , R S Longacre  8 , E M Loyd  13 , T Lu  40 , J Luo  47 , X F Luo  46 , L Ma  26 , R Ma  8 , Y G Ma  26 , N Magdy  15 , D Mallick  49 , R Manikandhan  12 , S Margetis  32 , C Markert  55 , G McNamara  48 , O Mezhanska  3 , K Mi  46 , S Mioduszewski  2 , B Mohanty  56 , M M Mondal  56 , I Mooney  19 , J Mrazkova  3   17 , M I Nagy  16 , A S Nain  6 , J D Nam  42 , M Nasim  31 , D Neff  22 , J M Nelson  28 , D B Nemes  19 , M Nie  25 , G Nigmatkulov  29 , T Niida  34 , T Nonaka  34 , G Odyniec  21 , A Ogawa  8 , S Oh  57 , K Okubo  34 , B S Page  8 , R Pak  8 , S Pal  3 , A Pandav  21 , A K Pandey  40 , T Pani  58 , A Paul  13 , B Pawlik  59 , D Pawlowska  49 , C Perkins  28 , J Pluta  49 , B R Pokhrel  42 , M Posik  42 , T Protzman  51 , V Prozorova  3 , N K Pruthi  6 , M Przybycien  4 , J Putschke  48 , Z Qin  27 , H Qiu  40 , C Racz  13 , S K Radhakrishnan  32 , A Rana  6 , R L Ray  55 , R Reed  51 , C W Robertson  38 , M Robotkova  3   17 , M A Rosales Aguilar  35 , D Roy  58 , P Roy Chowdhury  49 , L Ruan  8 , A K Sahoo  31 , N R Sahoo  44 , H Sako  34 , S Salur  58 , S Sato  34 , B C Schaefer  51 , W B Schmidke  8 , N Schmitz  60 , F-J Seck  41 , J Seger  61 , R Seto  13 , P Seyboth  60 , N Shah  9 , P V Shanmuganathan  8 , T Shao  26 , M Sharma  14 , N Sharma  31 , R Sharma  44 , S R Sharma  44 , A I Sheikh  32 , D Shen  25 , D Y Shen  26 , K Shen  47 , S S Shi  46 , Y Shi  25 , Q Y Shou  26 , F Si  47 , J Singh  6 , S Singha  40 , P Sinha  44 , M J Skoby  62   38 , N Smirnov  19 , Y Söhngen  30 , Y Song  19 , B Srivastava  38 , T D S Stanislaus  43 , M Stefaniak  5 , D J Stewart  48 , Y Su  47 , M Sumbera  17 , C Sun  15 , X Sun  40 , Y Sun  47 , Y Sun  63 , B Surrow  42 , M Svoboda  3   17 , Z W Sweger  20 , A C Tamis  19 , A H Tang  8 , Z Tang  47 , T Tarnowsky  64 , J H Thomas  21 , A R Timmins  12 , D Tlusty  61 , T Todoroki  34 , S Trentalange  22 , P Tribedy  8 , S K Tripathy  49 , T Truhlar  3 , B A Trzeciak  3 , O D Tsai  8   22 , C Y Tsang  8   32 , Z Tu  8 , J Tyler  2 , T Ullrich  8 , D G Underwood  65   43 , I Upsal  47 , G Van Buren  8 , J Vanek  8 , I Vassiliev  50 , V Verkest  48 , F Videbæk  8 , S A Voloshin  48 , F Wang  38 , G Wang  22 , J S Wang  63 , J Wang  25 , K Wang  47 , X Wang  25 , Y Wang  47 , Y Wang  46 , Y Wang  27 , Z Wang  25 , J C Webb  8 , P C Weidenkaff  30 , G D Westfall  64 , D Wielanek  49 , H Wieman  21 , G Wilks  29 , S W Wissink  23 , R Witt  66 , J Wu  46 , J Wu  40 , X Wu  22 , X Wu  47 , B Xi  26 , Z G Xiao  27 , G Xie  45 , W Xie  38 , H Xu  63 , N Xu  21 , Q H Xu  25 , Y Xu  25 , Y Xu  46 , Z Xu  32 , Z Xu  22 , G Yan  25 , Z Yan  15 , C Yang  25 , Q Yang  25 , S Yang  54 , Y Yang  37 , Z Ye  33 , Z Ye  21 , L Yi  25 , K Yip  8 , Y Yu  25 , H Zbroszczyk  49 , W Zha  47 , C Zhang  26 , D Zhang  54 , J Zhang  25 , S Zhang  67 , W Zhang  54 , X Zhang  40 , Y Zhang  40 , Y Zhang  47 , Y Zhang  25 , Y Zhang  46 , Z J Zhang  37 , Z Zhang  8 , Z Zhang  29 , F Zhao  40 , J Zhao  26 , M Zhao  8 , J Zhou  47 , S Zhou  46 , Y Zhou  46 , X Zhu  27 , M Zurek  65   8 , M Zyzak  50 ; STAR Collaboration
Affiliations

Observation of Strong Nuclear Suppression in Exclusive J/ψ Photoproduction in Au+Au Ultraperipheral Collisions at RHIC

M I Abdulhamid et al. Phys Rev Lett. .

Abstract

We report a measurement of exclusive J/ψ and ψ(2s) photoproduction in Au+Au ultraperipheral collisions at sqrt[s_{NN}]=200 GeV using the STAR detector. For the first time, (i) the ψ(2s) photoproduction in midrapidity at the Relativistic Heavy-Ion Collider has been experimentally measured; (ii) nuclear suppression factors are measured for both the coherent and incoherent J/ψ production. At average photon-nucleon center-of-mass energy of 25.0 GeV, the coherent and incoherent J/ψ cross sections of Au nuclei are found to be 71±10% and 36±7%, respectively, of that of free protons. The stronger suppression observed in the incoherent production provides a new experimental handle to study the initial-state parton density in heavy nuclei. Data are compared with theoretical models quantitatively.

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