Charmonium and e + e − pair photoproduction at mid-rapidity in ultra-peripheral Pb–Pb collisions at $\sqrt{s_{\mathrm{NN}}} = 2.76\ \mbox{TeV}$

Abbas, E.; Abelev, B.; Adam, J.; Adamová, D.; Adare, A. M.; Aggarwal, M. M.; Aglieri Rinella, G.; Agnello, M.; Agocs, A. G.; Agostinelli, A.; Ahammed, Z.; Ahmad, N.; Ahmad Masoodi, A.; Ahmed, I.; Ahn, S. A.; Ahn, S. U.; Aimo, I.; Ajaz, M.; Akindinov, A.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alexandre, D.; Alici, A.; Alkin, A.; Almaráz Aviña, E.; Alme, J.; Alt, T.; Altini, V.; Altinpinar, S.; Altsybeev, I.; Andrei, C.; Andronic, A.; Anguelov, V.; Anielski, J.; Anson, C.; Antičić, T.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Aphecetche, L.; Appelshäuser, H.; Arbor, N.; Arcelli, S.; Arend, A.; Armesto, N.; Arnaldi, R.; Aronsson, T.; Arsene, I. C.; Arslandok, M.; Asryan, A.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Awes, T. C.; Äystö, J.; Azmi, M. D.; Bach, M.; Badalà, A.; Baek, Y. W.; Bailhache, R.; Bala, R.; Baldisseri, A.; Baltasar Dos Santos Pedrosa, F.; Bán, J.; Baral, R. C.; Barbera, R.; Barile, F.; Barnaföldi, G. G.; Barnby, L. S.; Barret, V.; Bartke, J.; Basile, M.; Bastid, N.; Basu, S.; Bathen, B.; Batigne, G.; Batyunya, B.; Batzing, P. C.; Baumann, C.; Bearden, I. G.; Beck, H.; Behera, N. K.; Belikov, I.; Bellini, F.; Bellwied, R.; Belmont Moreno, E.; Bencedi, G.; Beole, S.; Berceanu, I.; Bercuci, A.; Berdnikov, Y.; Berenyi, D.; Bergognon, A. A. E.; Bertens, R. A.; Berzano, D.; Betev, L.; Bhasin, A.; Bhati, A. K.; Bhom, J.; Bianchi, L.; Bianchi, N.; Bianchin, C.; Bielčík, J.; Bielčíková, J.; Bilandzic, A.; Bjelogrlic, S.; Blanco, F.; Blanco, F.; Blau, D.; Blume, C.; Boccioli, M.; Böttger, S.; Bogdanov, A.; Bøggild, H.; Bogolyubsky, M.; Boldizsár, L.; Bombara, M.; Book, J.; Borel, H.; Borissov, A.; Bossú, F.; Botje, M.; Botta, E.; Braidot, E.; Braun Munzinger, P.; Bregant, M.; Breitner, T.; Broker, T. A.; Browning, T. A.; Broz, M.; Brun, R.; Bruna, E.; Bruno, G. E.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buncic, P.; Busch, O.; Buthelezi, Z.; Caffarri, D.; Cai, X.; Caines, H.; Calvo Villar, E.; Camerini, Paolo; Canoa Roman, V.; Cara Romeo, G.; Carena, W.; Carena, F.; Carlin Filho, N.; Carminati, F.; Casanova Díaz, A.; Castillo Castellanos, J.; Castillo Hernandez, J. F.; Casula, E. A. R.; Catanescu, V.; Cavicchioli, C.; Ceballos Sanchez, C.; Cepila, J.; Cerello, P.; Chang, B.; Chapeland, S.; Charvet, J. L.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Cherney, M.; Cheshkov, C.; Cheynis, B.; Chibante Barroso, V.; Chinellato, D. D.; Chochula, P.; Chojnacki, M.; Choudhury, S.; Christakoglou, P.; Christensen, C. H.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Chung, S. U.; Cicalo, C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Cleymans, J.; Colamaria, F.; Colella, D.; Collu, A.; Conesa Balbastre, G.; Conesa del valle, Z.; Connors, M. E.; Contin, G.; Contreras, J. G.; Cormier, T. M.; Corrales Morales, Y.; Cortese, P.; Cortés Maldonado, I.; Cosentino, M. R.; Costa, F.; Cotallo, M. E.; Crescio, E.; Crochet, P.; Cruz Alaniz, E.; Cruz Albino, R.; Cuautle, E.; Cunqueiro, L.; Dainese, A.; Dang, R.; Danu, A.; Das, K.; Das, I.; Das, S.; Das, D.; Dash, S.; Dash, A.; De, S.; Barros, G. O. V.; Caro, A.; Cataldo, G.; Cuveland, J.; Falco, A.; Gruttola, D.; Delagrange, H.; Deloff, A.; Marco, N.; Dénes, E.; Pasquale, S.; Deppman, A.; Erasmo, G. D.; Rooij, R.; Diaz Corchero, M. A.; Bari, D.; Dietel, T.; Giglio, C.; Liberto, S.; Mauro, A.; Nezza, P.; Divià, R.; Djuvsland, Ø.; Dobrin, A.; Dobrowolski, T.; Dönigus, B.; Dordic, O.; Dubey, A. K.; Dubla, A.; Ducroux, L.; Dupieux, P.; Dutta Majumdar, A. K.; Elia, D.; Emschermann, D.; Engel, H.; Erazmus, B.; Erdal, H. A.; Eschweiler, D.; Espagnon, B.; Estienne, M.; Esumi, S.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Eyyubova, G.; Fabris, D.; Faivre, J.; Falchieri, D.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Fehlker, D.; Feldkamp, L.; Felea, D.; Feliciello, A.; Fenton Olsen, B.; Feofilov, G.; Fernández Téllez, A.; Ferretti, A.; Festanti, A.; Figiel, J.; Figueredo, M. A. S.; Filchagin, S.; Finogeev, D.; Fionda, F. M.; Fiore, E. M.; Floratos, E.; Floris, M.; Foertsch, S.; Foka, P.; Fokin, S.; Fragiacomo, Enrico; Francescon, A.; Frankenfeld, U.; Fuchs, U.; Furget, C.; Fusco Girard, M.; Gaardhøje, J. J.; Gagliardi, M.; Gago, A.; Gallio, M.; Gangadharan, D. R.; Ganoti, P.; Garabatos, C.; Garcia Solis, E.; Gargiulo, C.; Garishvili, I.; Gerhard, J.; Germain, M.; Geuna, C.; Gheata, M.; Gheata, A.; Ghidini, B.; Ghosh, P.; Gianotti, P.; Giubellino, P.; Gladysz Dziadus, E.; Glässel, P.; Gomez, R.; Ferreiro, E. G.; González Trueba, L. H.; González Zamora, P.; Gorbunov, S.; Goswami, A.; Gotovac, S.; Graczykowski, L. K.; Grajcarek, R.; Grelli, A.; Grigoras, C.; Grigoras, A.; Grigoriev, V.; Grigoryan, A.; Grigoryan, S.; Grinyov, B.; Grion, N.; Gros, P.; Grosse Oetringhaus, J. F.; Grossiord, J. Y.; Grosso, R.; Guber, F.; Guernane, R.; Guerzoni, B.; Guilbaud, M.; Gulbrandsen, K.; Gulkanyan, H.; Gunji, T.; Gupta, A.; Gupta, R.; Haake, R.; Haaland, Ø.; Hadjidakis, C.; Haiduc, M.; Hamagaki, H.; Hamar, G.; Han, B. H.; Hanratty, L. D.; Hansen, A.; Harmanová Tóthová, Z.; Harris, J. W.; Hartig, M.; Harton, A.; Hatzifotiadou, D.; Hayashi, S.; Hayrapetyan, A.; Heckel, S. T.; Heide, M.; Helstrup, H.; Herghelegiu, A.; Herrera Corral, G.; Herrmann, N.; Hess, B. A.; Hetland, K. F.; Hicks, B.; Hippolyte, B.; Hori, Y.; Hristov, P.; Hřivnáčová, I.; Huang, M.; Humanic, T. J.; Hwang, D. S.; Ichou, R.; Ilkaev, R.; Ilkiv, I.; Inaba, M.; Incani, E.; Innocenti, G. M.; Innocenti, P. G.; Ippolitov, M.; Irfan, M.; Ivan, C.; Ivanov, M.; Ivanov, A.; Ivanov, V.; Ivanytskyi, O.; Jachołkowski, A.; Jacobs, P. M.; Jahnke, C.; Jang, H. J.; Janik, M. A.; Jayarathna, P. H. S. Y.; Jena, S.; Jha, D. M.; Jimenez Bustamante, R. T.; Jones, P. G.; Jung, H.; Jusko, A.; Kaidalov, A. B.; Kalcher, S.; Kaliňák, P.; Kalliokoski, T.; Kalweit, A.; Kang, J. H.; Kaplin, V.; Kar, S.; Karasu Uysal, A.; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karpechev, E.; Kazantsev, A.; Kebschull, U.; Keidel, R.; Ketzer, B.; Khan, M. M.; Khan, P.; Khan, S. A.; Khan, K. H.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Kileng, B.; Kim, M.; Kim, T.; Kim, B.; Kim, S.; Kim, M.; Kim, D. J.; Kim, J. S.; Kim, J. H.; Kim, D. W.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Klay, J. L.; Klein, J.; Klein Bösing, C.; Kliemant, M.; Kluge, A.; Knichel, M. L.; Knospe, A. G.; Köhler, M. K.; Kollegger, T.; Kolojvari, A.; Kompaniets, M.; Kondratiev, V.; Kondratyeva, N.; Konevskikh, A.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Kox, S.; Koyithatta Meethaleveedu, G.; Kral, J.; Králik, I.; Kramer, F.; Kravčáková, A.; Krelina, M.; Kretz, M.; Krivda, M.; Krizek, F.; Krus, M.; Kryshen, E.; Krzewicki, M.; Kucera, V.; Kucheriaev, Y.; Kugathasan, T.; Kuhn, C.; Kuijer, P. G.; Kulakov, I.; Kumar, J.; Kurashvili, P.; Kurepin, A.; Kurepin, A. B.; Kuryakin, A.; Kushpil, V.; Kushpil, S.; Kvaerno, H.; Kweon, M. J.; Kwon, Y.; Ladrón de guevara, P.; Lagana Fernandes, C.; Lakomov, I.; Langoy, R.; Pointe, S. L.; Lara, C.; Lardeux, A.; Rocca, P.; Lea, Ramona; Lechman, M.; Lee, S. C.; Lee, G. R.; Legrand, I.; Lehnert, J.; Lemmon, R. C.; Lenhardt, M.; Lenti, V.; León, H.; Leoncino, M.; León Monzón, I.; Lévai, P.; Li, S.; Lien, J.; Lietava, R.; Lindal, S.; Lindenstruth, V.; Lippmann, C.; Lisa, M. A.; Ljunggren, H. M.; Lodato, D. F.; Loenne, P. I.; Loggins, V. R.; Loginov, V.; Lohner, D.; Loizides, C.; Loo, K. K.; Lopez, X.; López Torres, E.; Løvhøiden, G.; X. G., Lu; Luettig, P.; Lunardon, M.; Luo, J.; Luparello, G.; Luzzi, C.; Ma, R.; Ma, K.; Madagodahettige Don, D. M.; Maevskaya, A.; Mager, M.; Mahapatra, D. P.; Maire, A.; Malaev, M.; Maldonado Cervantes, I.; Malinina, L.; Mal’Kevich, D.; Malzacher, P.; Mamonov, A.; Manceau, L.; Mangotra, L.; Manko, V.; Manso, F.; Manzari, V.; Mao, Y.; Marchisone, M.; Mareš, J.; Margagliotti, Giacomo; Margotti, A.; Marín, A.; Markert, C.; Marquard, M.; Martashvili, I.; Martin, N. A.; Martinengo, P.; Martínez, M. I.; Martínez García, G.; Martynov, Y.; Mas, A.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Massacrier, L.; Mastroserio, A.; Matyja, A.; Mayer, C.; Mazer, J.; Mazumder, R.; Mazzoni, M. A.; Meddi, F.; Menchaca Rocha, A.; Mercado Pérez, J.; Meres, M.; Miake, Y.; Mikhaylov, K.; Milano, L.; Milosevic, J.; Mischke, A.; Mishra, A. N.; Miśkowiec, D.; Mitu, C.; Mizuno, S.; Mlynarz, J.; Mohanty, B.; Molnar, L.; Montaño Zetina, L.; Monteno, M.; Montes, E.; Moon, T.; Morando, M.; Moreira de godoy, D. A.; Moretto, S.; Morreale, A.; Morsch, A.; Muccifora, V.; Mudnic, E.; Muhuri, S.; Mukherjee, M.; Müller, H.; Munhoz, M. G.; Murray, S.; Musa, L.; Musinsky, J.; Nandi, B. K.; Nania, R.; Nappi, E.; Nattrass, C.; Nayak, T. K.; Nazarenko, S.; Nedosekin, A.; Nicassio, M.; Niculescu, M.; Nielsen, B. S.; Niida, T.; Nikolaev, S.; Nikolic, V.; Nikulin, S.; Nikulin, V.; Nilsen, B. S.; Nilsson, M. S.; Noferini, F.; Nomokonov, P.; Nooren, G.; Nyanin, A.; Nyatha, A.; Nygaard, C.; Nystrand, J.; Ochirov, A.; Oeschler, H.; Oh, S.; S. K., Oh; Oleniacz, J.; Oliveira da silva, A. C.; Onderwaater, J.; Oppedisano, C.; Ortiz Velasquez, A.; Oskarsson, A.; Ostrowski, P.; Otwinowski, J.; Oyama, K.; Ozawa, K.; Pachmayer, Y.; Pachr, M.; Padilla, F.; Pagano, P.; Paić, G.; Painke, F.; Pajares, C.; Pal, S. K.; Palaha, A.; Palmeri, A.; Papikyan, V.; Pappalardo, G. S.; Park, W. J.; Passfeld, A.; Patalakha, D. I.; Paticchio, V.; Paul, B.; Pavlinov, A.; Pawlak, T.; Peitzmann, T.; Pereira da costa, H.; Pereira De Oliveira Filho, E.; Peresunko, D.; Pérez Lara, C. E.; Perrino, D.; Peryt, W.; Pesci, A.; Pestov, Y.; Petráček, V.; Petran, M.; Petris, M.; Petrov, P.; Petrovici, M.; Petta, C.; Piano, Stefano; Pikna, M.; Pillot, P.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Pitz, N.; Piyarathna, D. B.; Planinic, M.; Płoskoń, M.; Pluta, J.; Pocheptsov, T.; Pochybova, S.; Podesta Lerma, P. L. M.; Poghosyan, M. G.; Polák, K.; Polichtchouk, B.; Poljak, N.; Pop, A.; Porteboeuf Houssais, S.; Pospíšil, V.; Potukuchi, B.; Prasad, S. K.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C. A.; Pshenichnov, I.; Puddu, G.; Punin, V.; Putschke, J.; Qvigstad, H.; Rachevski, A.; Rademakers, A.; Räihä, T. S.; Rak, J.; Rakotozafindrabe, A.; Ramello, L.; Raniwala, S.; Raniwala, R.; Räsänen, S. S.; Rascanu, B. T.; Rathee, D.; Rauch, W.; Rauf, A. W.; Razazi, V.; Read, K. F.; Real, J. S.; Redlich, K.; Reed, R. J.; Rehman, A.; Reichelt, P.; Reicher, M.; Renfordt, R.; Reolon, A. R.; Reshetin, A.; Rettig, F.; Revol, J. P.; Reygers, K.; Riccati, L.; Ricci, R. A.; Richert, T.; Richter, M.; Riedler, P.; Riegler, W.; Riggi, F.; Rivetti, A.; Rodríguez Cahuantzi, M.; Rodriguez Manso, A.; Røed, K.; Rogochaya, E.; Rohr, D.; Röhrich, D.; Romita, R.; Ronchetti, F.; Rosnet, P.; Rossegger, S.; Rossi, A.; Roy, P.; Roy, C.; Rubio Montero, A. J.; Rui, Rinaldo; Russo, R.; Ryabinkin, E.; Rybicki, A.; Sadovsky, S.; Šafařík, K.; Sahoo, R.; Sahu, P. K.; Saini, J.; Sakaguchi, H.; Sakai, S.; Sakata, D.; Salgado, C. A.; Salzwedel, J.; Sambyal, S.; Samsonov, V.; Sanchez Castro, X.; Šándor, L.; Sandoval, A.; Sano, M.; Santagati, G.; Santoro, R.; Sarkamo, J.; Sarkar, D.; Scapparone, E.; Scarlassara, F.; Scharenberg, R. P.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schmidt, H. R.; Schmidt, C.; Schuchmann, S.; Schukraft, J.; Schuster, T.; Schutz, Y.; Schwarz, K.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Scott, R.; Scott, P. A.; Segato, G.; Selyuzhenkov, I.; Senyukov, S.; Seo, J.; Serci, S.; Serradilla, E.; Sevcenco, A.; Shabetai, A.; Shabratova, G.; Shahoyan, R.; Sharma, S.; Sharma, N.; Rohni, S.; Shigaki, K.; Shtejer, K.; Sibiriak, Y.; Sicking, E.; Siddhanta, S.; Siemiarczuk, T.; Silvermyr, D.; Silvestre, C.; Simatovic, G.; Simonetti, G.; Singaraju, R.; Singh, R.; Singha, S.; Singhal, V.; Sinha, T.; Sinha, B. C.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T. B.; Skjerdal, K.; Smakal, R.; Smirnov, N.; Snellings, R. J. M.; Søgaard, C.; Soltz, R.; Song, M.; Song, J.; Soos, C.; Soramel, F.; Sputowska, I.; Spyropoulou Stassinaki, M.; Srivastava, B. K.; Stachel, J.; Stan, I.; Stefanek, G.; Steinpreis, M.; Stenlund, E.; Steyn, G.; Stiller, J. H.; Stocco, D.; Stolpovskiy, M.; Strmen, P.; Suaide, A. A. P.; Subieta Vásquez, M. A.; Sugitate, T.; Suire, C.; Suleymanov, M.; Sultanov, R.; Šumbera, M.; Susa, T.; Symons, T. J. M.; Szanto de toledo, A.; Szarka, I.; Szczepankiewicz, A.; Szymański, M.; Takahashi, J.; Tangaro, M. A.; Tapia Takaki, J. D.; Tarantola Peloni, A.; Tarazona Martinez, A.; Tauro, A.; Tejeda Muñoz, G.; Telesca, A.; Minasyan, A.; Terrevoli, C.; Thäder, J.; Thomas, D.; Tieulent, R.; Timmins, A. R.; Tlusty, D.; Toia, A.; Torii, H.; Toscano, L.; Trubnikov, V.; Truesdale, D.; Trzaska, W. H.; Tsuji, T.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T. S.; Ulery, J.; Ullaland, K.; Ulrich, J.; Uras, A.; Urciuoli, G. M.; Usai, G. L.; Vajzer, M.; Vala, M.; Valencia Palomo, L.; Vallero, S.; Vande Vyvre, P.; Hoorne, J. W.; Leeuwen, M.; Vannucci, L.; Vargas, A.; Varma, R.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Vechernin, V.; Veldhoen, M.; Venaruzzo, M.; Vercellin, E.; Vergara, S.; Vernet, R.; Verweij, M.; Vickovic, L.; Viesti, G.; Viinikainen, J.; Vilakazi, Z.; Villalobos Baillie, O.; Vinogradov, Y.; Vinogradov, L.; Vinogradov, A.; Virgili, T.; Viyogi, Y. P.; Vodopyanov, A.; Völkl, M. A.; Voloshin, S.; Voloshin, K.; Volpe, G.; Haller, B.; Vorobyev, I.; Vranic, D.; Vrláková, J.; Vulpescu, B.; Vyushin, A.; Wagner, V.; Wagner, B.; Wan, R.; Wang, Y.; Wang, Y.; Wang, M.; Watanabe, K.; Weber, M.; Wessels, J. P.; Westerhoff, U.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilde, M.; Wilk, G.; Williams, M. C. S.; Windelband, B.; Yaldo, C. G.; Yamaguchi, Y.; Yang, S.; Yang, P.; Yang, H.; Yasnopolskiy, S.; Yi, J.; Yin, Z.; Yoo, I. K.; Yoon, J.; Yuan, X.; Yushmanov, I.; Zaccolo, V.; Zach, C.; Zampolli, C.; Zaporozhets, S.; Zarochentsev, A.; Závada, P.; Zaviyalov, N.; Zbroszczyk, H.; Zelnicek, P.; Zgura, I. S.; Zhalov, M.; Zhang, Y.; Zhang, H.; Zhang, X.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhou, F.; Zhu, H.; Zhu, J.; Zhu, X.; Zhu, J.; Zichichi, A.; Zimmermann, A.; Zinovjev, G.; Zoccarato, Y.; Zynovyev, M.; Zyzak, M.

doi:10.1140/epjc/s10052-013-2617-1

The ALICE Collaboration at the LHC has measured the J/ψ and ψ photoproduction at mid-rapidity in ultra-peripheral Pb–Pb collisions at √sNN = 2.76 TeV. The charmonium is identified via its leptonic decay for events where the hadronic activity is required to be minimal. The analysis is based on an event sample corresponding to an integrated luminosity of about 23 μb−1. The cross section for coherent and incoherent J/ψ production in the rapidity interval −0.9 < y < 0.9, are dσ(coh, J/ψ)/dy = 2.38+0.34 −0.24(sta +sys) mb and dσ(inc, J/ψ/dy = 0.98+0.19 −0.17(sta +sys) mb, respectively. The results are compared to theoretical models for J/ψ production and the coherent cross section is found to be in good agreement with those models incorporating moderate nuclear gluon shadowing at Bjorken-x around 10−3, such as EPS09 parametrization. In addition the cross section for the process γγ →e+e− has been measured and found to be in agreement with models implementing QED at leading order.