Enhanced production of multi-strange hadrons in high-multiplicity proton-proton collisions

Adam, J.; Adamova, D.; Aggarwal, M.; Rinella, G.; Agnello, M.; Agrawal, N.; Ahammed, Z.; Ahmad, S.; Ahn, S.; Aiola, S.; Akindinov, A.; Alam, S.; Albuquerque, D.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alexandre, D.; Molina, R.; Alici, A.; Alkin, A.; Alme, J.; Alt, T.; Altinpinar, S.; Altsybeev, I.; Garcia Prado, C.; An, M.; Andrei, C.; Andrews, H.; Andronic, A.; Anguelov, V.; Anticic, T.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Aphecetche, L.; Appelshaeuser, H.; Arcelli, S.; Arnaldi, R.; Arnold, O.; Arsene, I.; Arslandok, M.; Audurier, B.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Azmi, M.; Badala, A.; Baek, Y.; Bagnasco, S.; Bailhache, R.; Bala, R.; Balasubramanian, S.; Baldisseri, A.; Baral, R.; Barbano, A.; Barbera, R.; Barile, F.; Barnafoldi, G.; Barnby, L.; Barret, V.; Bartalini, P.; Barth, K.; Bartke, J.; Bartsch, E.; Basile, M.; Bastid, N.; Basu, S.; Bathen, B.; Batigne, G.; Camejo, A.; Batyunya, B.; Batzing, P.; Bearden, I.; Beck, H.; Bedda, C.; Behera, N.; Belikov, I.; Bellini, F.; Martinez, H.; Bellwied, R.; Belmont, R.; Belmont-Moreno, E.; Beltran, L.; Belyaev, V.; Bencedi, G.; Beole, S.; Berceanu, I.; Bercuci, A.; Berdnikov, Y.; Berenyi, D.; Bertens, R.; Berzano, D.; Betev, L.; Bhasin, A.; Bhat, I.; Bhati, A.; Bhattacharjee, B.; Bhom, J.; Bianchi, L.; Bianchi, N.; Bianchin, C.; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Bilandzic, A.; Biro, G.; Biswas, R.; Biswas, S.; Bjelogrlic, S.; Blair, J.; Blau, D.; Blume, C.; Bock, F.; Bogdanov, A.; Boggild, H.; Boldizsar, L.; Bombara, M.; Bonora, M.; Book, J.; Borel, H.; Borissov, A.; Borri, M.; Bossu, F.; Botta, E.; Bourjau, C.; Braun-Munzinger, P.; Bregant, M.; Breitner, T.; Broker, T.; Browning, T.; Broz, M.; Brucken, E.; Bruna, E.; Bruno, G.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buncic, P.; Busch, O.; Buthelezi, Z.; Butt, J.; Buxton, J.; Cabala, J.; Caffarri, D.; Cai, X.; Caines, H.; Diaz, L.; Caliva, A.; Villar, E.; Camerini, P.; Carena, F.; Carena, W.; Carnesecchi, F.; Castellanos, J.; Castro, A.; Casula, E.; Sanchez, C.; Cepila, J.; Cerello, P.; Cerkala, J.; Chang, B.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Charvet, J.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Chauvin, A.; Chelnokov, V.; Cherney, M.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Barroso, V.; Chinellato, D.; Cho, S.; Chochula, P.; Choi, K.; Chojnacki, M.; Choudhury, S.; Christakoglou, P.; Christensen, C.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Chung, S.; Cicalo, C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Cleymans, J.; Colamaria, F.; Colella, D.; Collu, A.; Colocci, M.; Balbastre, G.; del Valle, Z.; Connors, M.; Contreras, J.; Cormier, T.; Morales, Y.; Maldonado, I.; Cortese, P.; Cosentino, M.; Costa, F.; Crkovska, J.; Crochet, P.; Albino, R.; Cuautle, E.; Cunqueiro, L.; Dahms, T.; Dainese, A.; Danisch, M.; Danu, A.; Das, D.; Das, I.; Das, S.; Dash, A.; Dash, S.; 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.; Deisting, A.; Deloff, A.; Denes, E.; Deplano, C.; Dhankher, P.; Di Bari, D.; Di Mauro, A.; Di Nezza, P.; Di Ruzza, B.; Corchero, M.; Dietel, T.; Dillenseger, P.; Divia, R.; Djuvsland, O.; Dobrin, A.; Gimenez, D.; Doenigus, B.; Dordic, O.; Drozhzhova, T.; Dubey, A.; Dubla, A.; Ducroux, L.; Dupieux, P.; Ehlers, R.; Elia, D.; Endress, E.; Engel, H.; Epple, E.; Erazmus, B.; Erdemir, I.; Erhardt, F.; Espagnon, B.; Estienne, M.; Esumi, S.; Eum, J.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Eyyubova, G.; Fabbietti, L.; Fabris, D.; Faivre, J.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Feldkamp, L.; Feliciello, A.; Feofilov, G.; Ferencei, J.; Tellez, A.; Ferreiro, E.; Ferretti, A.; Festanti, A.; Feuillard, V.; Figiel, J.; Figueredo, M.; Filchagin, S.; Finogeev, D.; Fionda, F.; Fiore, E.; Floris, M.; Foertsch, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Fragiacomo, E.; Francescon, A.; Francisco, A.; Frankenfeld, U.; Fronze, G.; Fuchs, U.; Furget, C.; Furs, A.; Girard, M.; Gaardhoje, J.; Gagliardi, M.; Gago, A.; Gajdosova, K.; Gallio, M.; Galvan, C.; Gangadharan, D.; Ganoti, P.; Gao, C.; Garabatos, C.; Garcia-Solis, E.; Garg, K.; Gargiulo, C.; Gasik, P.; Gauger, E.; Germain, M.; Gheata, M.; Ghosh, P.; Ghosh, S.; Gianotti, P.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Gladysz-Dziadus, E.; Glaessel, P.; Coral, D.; Ramirez, A.; Gonzalez, A.; Gonzalez, V.; Gonzalez-Zamora, P.; Gorbunov, S.; Gorlich, L.; Gotovac, S.; Grabski, V.; Grachov, O.; Graczykowski, L.; Graham, K.; Grelli, A.; Grigoras, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V.; Grigoryan, A.; Grigoryan, S.; Grinyov, B.; Grion, N.; Gronefeld, J.; Grosse-Oetringhaus, J.; Grosso, R.; Gruber, L.; Guber, F.; Guernane, R.; Guerzoni, B.; Gulbrandsen, K.; Gunji, T.; Gupta, A.; Gupta, R.; Haake, R.; Hadjidakis, C.; Haiduc, M.; Hamagaki, H.; Hamar, G.; Hamon, J.; Harris, J.; Harton, A.; Hatzifotiadou, D.; Hayashi, S.; Heckel, S.; Hellbaer, E.; Helstrup, H.; Herghelegiu, A.; Corral, G.; Herrmann, F.; Hess, B.; Hetland, K.; Hillemanns, H.; Hippolyte, B.; Horak, D.; Hosokawa, R.; Hristov, P.; Hughes, C.; Humanic, T.; Hussain, N.; Hussain, T.; Hutter, D.; Hwang, D.; Ilkaev, R.; Inaba, M.; Incani, E.; Ippolitov, M.; Irfan, M.; Isakov, V.; Ivanov, M.; Ivanov, V.; Izucheev, V.; Jacak, B.; Jacazio, N.; Jacobs, P.; Jadhav, M.; Jadlovska, S.; Jadlovsky, J.; Jahnke, C.; Jakubowska, M.; Janik, M.; Jayarathna, P.; Jena, C.; Jena, S.; Bustamante, R.; Jones, P.; Jusko, A.; Kalinak, P.; Kalweit, A.; Kang, J.; Kaplin, V.; Kar, S.; Uysal, A.; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karayan, L.; Karpechev, E.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Keijdener, D.; Keil, M.; Khan, M.; Khan, P.; Khan, S.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Khatun, A.; Kileng, B.; Kim, D.; Kim, D.; Kim, D.; Kim, H.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, T.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Kiss, G.; Klay, J.; Klein, C.; Klein, J.; Klein-Boesing, C.; Klewin, S.; Kluge, A.; Knichel, M.; Knospe, A.; Kobdaj, C.; Kofarago, M.; Kollegger, T.; Kolojvari, A.; Kondratiev, V.; Kondratyeva, N.; Kondratyuk, E.; Konevskikh, A.; Kopcik, M.; Kour, M.; Kouzinopoulos, C.; Kovalenko, O.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Meethaleveedu, G.; Kralik, I.; Kravcakova, A.; Krivda, M.; Krizek, F.; Kryshen, E.; Krzewicki, M.; Kubera, A.; Kucera, V.; Kuhn, C.; Kuijer, P.; Kumar, A.; Kumar, J.; Kumar, L.; Kumar, S.; Kurashvili, P.; Kurepin, A.; Kurepin, A.; Kuryakin, A.; Kweon, M.; Kwon, Y.; La Pointe, S.; La Rocca, P.; Ladron de Guevara, P.; Fernandes, C.; Lakomov, I.; Langoy, R.; Lapidus, K.; Lara, C.; Lardeux, A.; Lattuca, A.; Laudi, E.; Lea, R.; Leardini, L.; Lee, S.; Lehas, F.; Lehner, S.; Lemmon, R.; Lenti, V.; Leogrande, E.; Leon Monzon, I.; Leon Vargas, H.; Leoncino, M.; Levai, P.; Li, S.; Li, X.; Lien, J.; Lietava, R.; Lindal, S.; Lindenstruth, V.; Lippmann, C.; Lisa, M.; Ljunggren, H.; Lodato, D.; Loenne, P.; Loginov, V.; Loizides, C.; Lopez, X.; Lopez Torres, E.; Lowe, A.; Luettig, P.; Lunardon, M.; Luparello, G.; Lupi, M.; Lutz, T.; Maevskaya, A.; Mager, M.; Mahajan, S.; Mahmood, S.; Maire, A.; Majka, R.; Malaev, M.; Maldonado Cervantes, I.; Malinina, L.; Mal'Kevich, D.; Malzacher, P.; Mamonov, A.; Manko, V.; Manso, F.; Manzari, V.; Mao, Y.; Marchisone, M.; Mares, J.; Margagliotti, G.; Margotti, A.; Margutti, J.; Marin, A.; Markert, C.; Marquard, M.; Martin, N.; Martinengo, P.; Martinez, M.; Garcia, G.; Pedreira, M.; Mas, A.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Mastroserio, A.; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazer, J.; Mazzilli, M.; Mazzoni, M.; Mcdonald, D.; Meddi, F.; Melikyan, Y.; Menchaca-Rocha, A.; Meninno, E.; Perez, J.; Meres, M.; Mhlanga, S.; Miake, Y.; Mieskolainen, M.; Mikhaylov, K.; Milano, L.; Milosevic, J.; Mischke, A.; Mishra, A.; Mishra, T.; Miskowiec, D.; Mitra, J.; Mitu, C.; Mohammadi, N.; Mohanty, B.; Molnar, L.; Zetina, L.; Montes, E.; De Godoy, D.; Moreno, L.; Moretto, S.; Morreale, A.; Morsch, A.; Muccifora, V.; Mudnic, E.; Muehlheim, D.; Muhuri, S.; Mukherjee, M.; Mulligan, J.; Munhoz, M.; Muenning, K.; Munzer, R.; Murakami, H.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Naik, B.; Nair, R.; Nandi, B.; Nania, R.; Nappi, E.; Naru, M.; Natal da Luz, H.; Nattrass, C.; Navarro, S.; Nayak, K.; Nayak, R.; Nayak, T.; Nazarenko, S.; Nedosekin, A.; De Oliveira, R.; Nellen, L.; Ng, F.; Nicassio, M.; Niculescu, M.; Niedziela, J.; Nielsen, B.; Nikolaev, S.; Nikulin, S.; Nikulin, V.; Noferini, F.; Nomokonov, P.; Nooren, G.; Noris, J.; Norman, J.; Nyanin, A.; Nystrand, J.; Oeschler, H.; Oh, S.; Oh, S.; Ohlson, A.; Okatan, A.; Okubo, T.; Oleniacz, J.; Oliveira Da Silva, A.; Oliver, M.; Onderwaater, J.; Oppedisano, C.; Orava, R.; Oravec, M.; Ortiz Velasquez, A.; Oskarsson, A.; Otwinowsk, J.; Oyama, K.; Ozdemir, M.; Pachmayer, Y.; Pagano, D.; Pagano, P.; Paic, G.; Pal, S.; Palni, P.; Pan, J.; Pandey, A.; Papikyan, V.; Pappalardo, G.; Pareek, P.; Park, W.; Parmar, S.; Passfeld, A.; Paticchio, V.; Patra, R.; Paul, B.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Peng, X.; Da Costa, H.; Peresunko, D.; Lezama, E.; Peskov, VLADIMIR; Pestov, Y.; Petracek, V.; Petrov, V.; Petrovici, M.; Petta, C.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, P.; Pimentel, L.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Piyarathna, D.; Ploskon, M.; Planinic, M.; Pluta, J.; Pochybova, S.; Podesta-Lerma, P.; Poghosyan, M.; Polichtchouk, B.; Poljak, N.; Poonsawat, W.; Pop, A.; Poppenborg, H.; Porteboeuf-Houssais, S.; Porter, J.; Pospisil, J.; Prasad, S.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C.; Pshenichnov, I.; Puccio, M.; Puddu, G.; Pujahari, P.; Punin, V.; Putschke, J.; Qvigstad, H.; Rachevski, A.; Raha, S.; Rajput, S.; Rak, J.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Rami, F.; Raniwala, R.; Raniwala, S.; Rasanen, S.; Rascanu, B.; Rathee, D.; Ravasenga, I.; Read, K.; Redlich, K.; Reed, R.; Rehman, A.; Reichelt, P.; Reidt, F.; Ren, X.; Renfordt, R.; Reolon, A.; Reshetin, A.; Reygers, K.; Riabov, V.; Ricci, R.; Richert, T.; Richter, M.; Riedler, P.; Riegler, W.; Riggi, F.; Ristea, C.; Rodriguez Cahuantzi, M.; Manso, A.; Roed, K.; Rogochaya, E.; Rohr, D.; Rohrich, D.; Ronchetti, F.; Ronflette, L.; Rosnet, P.; Rossi, A.; Roukoutakis, F.; Roy, A.; Roy, C.; Roy, P.; Rubio Montero, A.; Rui, R.; Russo, R.; Ryabinkin, E.; Ryabov, Y.; Rybicki, A.; Saarinen, S.; Sadhu, S.; Sadovsky, S.; Sarfarik, K.; Sahlmuller, B.; Sahoo, P.; Sahoo, R.; Sahoo, S.; Sahu, P.; Saini, J.; Sakai, S.; Saleh, M.; Salzwedel, J.; Sambyal, S.; Samsonov, V.; Sandor, L.; Sandoval, A.; Sano, M.; Sarkar, D.; Sarkar, N.; Sarma, P.; Scapparone, E.; Scarlassara, F.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schmidt, C.; Schmidt, H.; Schmidt, M.; Schuchmann, S.; Schukraft, J.; Schutz, Y.; Schwarz, K.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Scott, R.; Sefcik, M.; Seger, J.; Sekiguchi, Y.; Sekihata, D.; Selyuzhenkov, I.; Senosi, K.; Senyukov, S.; Serradilla, E.; Sevcenco, A.; Shabanov, A.; Shabetai, A.; Shadura, O.; Shahoyan, R.; Shangaraev, A.; Sharma, A.; Sharma, M.; Sharma, M.; Sharma, N.; Sheikh, A.; Shigaki, K.; Shou, Q.; Shtejer, K.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Sielewicz, K.; Siemiarczuk, T.; Silvermyr, D.; Silvestre, C.; Simatovic, G.; Simonetti, G.; Singaraju, R.; Singh, R.; Singha, V.; Sinha, T.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T.; Slupecki, M.; Smirnov, N.; Snellings, R.; Snellman, T.; Song, J.; Song, M.; Song, Z.; Soramel, F.; Sorensen, S.; Sozzi, F.; Spiriti, E.; Sputowska, I.; Spyropoulou-Stassinaki, M.; Stachel, J.; Stan, I.; Stankus, P.; Stenlund, E.; Steyn, G.; Stiller, J.; Stocco, D.; Strmen, P.; Suaide, A.; Sugitate, T.; Suire, C.; Suleymanov, M.; Suljic, M.; Sultanov, R.; Sumbera, M.; Sumowidagdo, S.; Swain, S.; Szabo, A.; Szarka, I.; Szczepankiewicz, A.; Szymanski, M.; Tabassam, U.; Takahashi, J.; Tambave, G.; Tanaka, N.; Tarhini, M.; Tariq, M.; Tarzila, M.; Tauro, A.; Tejeda Munoz, G.; Telesca, A.; Terasaki, K.; Terrevoli, C.; Teyssier, B.; Thaeder, J.; Thakur, D.; Thomas, D.; Tieulent, R.; Tikhonov, A.; Timmins, A.; Toia, A.; Trogolo, S.; Trombetta, G.; Trubnikov, V.; Trzaska, W.; Tsuji, T.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T.; Ullaland, K.; Uras, A.; Usai, G.; Utrobicic, A.; Vala, M.; Palomo, L.; Van Der Maarel, J.; Van Hoorne, J.; van Leeuwen, M.; Vanat, T.; Vande Vyvre, P.; Varga, D.; Vargas, A.; Vargyas, M.; Varma, R.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Vauthier, A.; Doce, O.; Vechernin, V.; Veen, A.; Velure, A.; Vercellin, E.; Limon, S.; Vernet, R.; Vickovic, L.; Viinikainen, J.; Vilakazi, Z.; Baillie, O.; Villatoro Tello, A.; Vinogradov, A.; Vinogradov, L.; Virgili, T.; Vislavicius, V.; Viyogi, Y.; Vodopyanov, A.; Voelkl, M.; Voloshin, K.; Voloshin, S.; Volpe, G.; von Haller, B.; Vorobyev, I.; Vranic, D.; Vrlakova, J.; Vulpescu, B.; Wagner, B.; Wagner, J.; Wang, H.; Wang, M.; Watanabe, D.; Watanabe, Y.; Weber, M.; Weber, S.; Weiser, D.; Wessels, J.; Westerhoff, U.; Whitehead, A.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilk, G.; Wilkinson, J.; Willems, G.; Williams, M.; Windelband, B.; Winn, M.; Yalcin, S.; Yang, P.; Yano, S.; Yin, Z.; Yokoyama, H.; Yoo, I.; Yoon, J.; Yurchenko, V.; Zaborowska, A.; Zaccolo, V.; Zaman, A.; Zampolli, C.; Zanoli, H.; Zaporozhets, S.; Zardoshti, N.; Zarochentsev, A.; Zavada, P.; Zaviyalov, N.; Zbroszczyk, H.; Zgura, I.; Zhalov, M.; Zhang, H.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zhang, C.; Zhang, Z.; Zhao, C.; Zhigareva, N.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhou, Z.; Zhu, H.; Zhu, J.; Zichichi, A.; Zimmermann, A.; Zimmermann, M.; Zinovjev, G.; Zyzak, M.

doi:10.1038/nphys4111

Enhanced production of multi-strange hadrons in high-multiplicity proton-proton collisions

Copy For Citation

Adam J., Adamova D., Aggarwal M. M., Rinella G. A., Agnello M., Agrawal N., ...More

NATURE PHYSICS, vol.13, no.6, pp.535-539, 2017 (SCI-Expanded)

Publication Type: Article / Article
Volume: 13 Issue: 6
Publication Date: 2017
Doi Number: 10.1038/nphys4111
Journal Name: NATURE PHYSICS
Journal Indexes: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus
Page Numbers: pp.535-539
Bursa Uludag University Affiliated: No

Abstract

At sufficiently high temperature and energy density, nuclear matter undergoes a transition to a phase in which quarks and gluons are not confined: the quark-gluon plasma (QGP)(1). Such an exotic state of strongly interacting quantum chromodynamics matter is produced in the laboratory in heavy nuclei high-energy collisions, where an enhanced production of strange hadrons is observed(2-6). Strangeness enhancement, originally proposed as a signature of QGP formation in nuclear collisions(7), is more pronounced for multi-strange baryons. Several effects typical of heavy-ion phenomenology have been observed in high-multiplicity proton-proton (pp) collisions(8,9), but the enhanced production of multi-strange particles has not been reported so far. Here we present the first observation of strangeness enhancement in high-multiplicity proton-proton collisions. We find that the integrated yields of strange and multi-strange particles, relative to pions, increases significantly with the event charged-particle multiplicity. The measurements are in remarkable agreement with the p-Pb collision results(10,11), indicating that the phenomenon is related to the final system created in the collision. In high-multiplicity events strangeness production reaches values similar to those observed in Pb-Pb collisions, where a QGP is formed.