Measurement of transverse polarization of $\Lambda$ and $\bar{\Lambda}$ hyperons inside jets in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV

STAR Collaboration; B. E. Aboona; J. Adam; G. Agakishiev; I. Aggarwal; M. M. Aggarwal; Z. Ahammed; A. Aitbayev; I. Alekseev; E. Alpatov; A. K. Alshammri; A. Aparin; S. Aslam; J. Atchison; G. S. Averichev; V. Bairathi; X. Bao; P. Barik; K. Barish; S. Behera; P. Bhaga t; A. Bhasin; S. Bhatta; I. G. Bordyuzhin; J. D. Brandenburg; A. V. Brandin; C. Broodo; X. Z. Cai; H. Caines; M. Calderón de la Barca Sánchez; D. Cebra; J. Ceska; I. Chakaberia; Y. S. Chang; Z. Chang; A. Chatterjee; D. Chen; J. H. Chen; L. Chen; Q. Chen; W. Chen; Z. Chen; J. Cheng; Y. Cheng; W. Christie; X. Chu; S. Corey; H. J. Crawford; G. Dale-Gau; A. Das

Measurement of transverse polarization of $\Lambda$ and $\bar{\Lambda}$ hyperons inside jets in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV

High Energy Physics - Experiment 2026-05-14 v3

Authors: STAR Collaboration , B. E. Aboona , J. Adam , G. Agakishiev , I. Aggarwal , M. M. Aggarwal , Z. Ahammed , A. Aitbayev , I. Alekseev , E. Alpatov , A. K. Alshammri , A. Aparin , S. Aslam , J. Atchison , G. S. Averichev , V. Bairathi , X. Bao , P. Barik , K. Barish , S. Behera , P. Bhaga t , A. Bhasin , S. Bhatta , I. G. Bordyuzhin , J. D. Brandenburg , A. V. Brandin , C. Broodo , X. Z. Cai , H. Caines , M. Calderón de la Barca Sánchez , D. Cebra , J. Ceska , I. Chakaberia , Y. S. Chang , Z. Chang , A. Chatterjee , D. Chen , J. H. Chen , L. Chen , Q. Chen , W. Chen , Z. Chen , J. Cheng , Y. Cheng , W. Christie , X. Chu , S. Corey , H. J. Crawford , G. Dale-Gau , A. Das , D. De Souza Lemos , T. G. Dedovich , I. M. Deppner , A. A. Derevschikov , A. Deshpande , A. Dhamija , A. Dimri , P. Dixit , X. Dong , J. L. Drachenberg , E. Duckworth , J. C. Dunlop , Y. S. El-Feky , J. Engelage , G. Eppley , S. Esumi , O. Evdokimov , O. Eyser , B. Fan , Y. Fang , R. Fatemi , S. Fazio , H. Feng , Y. Feng , E. Finch , Y. Fisyak , F. A. Flor , B. Fu , C. Fu , T. Fu , T. Gao , Y. Gao , G. Garcia , F. Geurts , A. Gibson , A. Giri , K. Gopal , M. Gor don , X. Gou , D. Grosnick , A. Gu , J. Gu , A. Gupta , A. Hamed , R. J. Hamilton , J. Han , X. Han , M. D. Harasty , J. W. Harris , H. Harrison-Smith , L. B. Havener , X. H. He , Y. He , C. Hu , Q. Hu , Y. Hu , H. Huang , H. Z. Huang , S. L. Huang , T. Huang , Y. Huang , Y. Huang , Y. Huan g , M. Isshiki , W. W. Jacobs , A. Jalotra , C. Jena , Y. Ji , J. Jia , X. Jiang , C. Jin , Y. Jin , N. Jindal , X. Ju , E. G. Judd , S. Kabana , D. Kalinkin , J. Kang , K. Kang , A. R. Kanuganti , D. Kapukchyan , K. Kauder , D. Keane , A. Kechechyan , M. Kesler , A. Khanal , A. Khanal , J. Kim , A. Kiselev , A. G. Knospe , L. Kochenda , Y. Kong , A. A. Korobitsin , B. Korodi , A. Yu. Kraeva , P. Kravtsov , L. Kumar , M. C. Labonte , R. Lacey , J. M. Landgraf , C. Larson , A. Lebedev , R. Lednicky , J. H. Lee , Y. H. Leung , C. Li , D. Li , H-S. Li , H. Li , H. Li , H. Li , W. Li , X. Li , X. Li , Y. Li , Z. Li , Z. Li , X. Liang , T. Lin , Y. Lin , C. Liu , G. Liu , H. Liu , L. Liu , L. Liu , Z. Liu , Z. Liu , T. Ljubicic , O. Lomicky , E. M. Loyd , T. Lu , J. Luo , X. F. Luo , V. B. Luong , L. Ma , R. Ma , Y. G. Ma , N. Magdy , B. Maghoul , R. Manikandhan , O. M atonoha , K. Menduli , K. Mi , N. G. Minaev , B. Mohanty , B. Mondal , M. M. Mondal , I. Mooney , D. A. Morozov , M. I. Nagy , C. J. Naim , A. S. Nain , J. D. Nam , M. Nasim , H. Nasrulloh , E. Nedorezov , J. M. Nelson , M. Nie , G. Nigmatkulov , T. Niida , L. V. Nogach , T. Nonaka , G. Odyniec , A. Ogawa , S. Oh , V. A. Okorokov , K. Okubo , B. S. Page , M. Pal , S. Pal , A. Pandav , A. Panday , A. K. Pandey , Y. Panebratsev , T. Pani , P. Parfenov , A. Paul , S. Paul , C. Perkins , S. Ping , I. D. Ponce Pinto , M. Posik , E. Pottebaum , A. Povarov , S. Prodhan , T. L. Protzman , N. K. Pruthi , J. Putschke , Y. Qi , Z. Qin , H. Qiu , S. K. Radhakrishnan , A. Rana , R. L. Ray , C. W. Robertson , O. V. Rogachevsky , M. A. Rosales Aguilar , D. Roy , L. Ruan , A. K. Sahoo , N. R. Sahoo , H. Sako , S. Salur , S. S. Sambyal , E. Samigullin , D. T. Samuel , J. K. Sandhu , S. Sato , B. C. Schaefer , N. Schmitz , J. Seger , R. Seto , P. Seyboth , N. Shah , E. Shahaliev , P. V. Shanmuganathan , T. Shao , M. Sharma , N. Sharma , R. Sharma , S. R. Sharma , A. I. Sheikh , D. Shen , D. Y. Shen , K. Shen , S. Shi , Y. Shi , Shilpa , E. Shulga , F. S , J. Singh , S. Singha , P. Sinha , M. J. Skoby , Y. Söhngen , Y. Song , T. D. S. Stanislaus , M. Strikhanov , Y. Su , X. Sun , Y. Sun , B. Surrow , D. N. Svirida , Z. W. Sweger , A. C. Tamis , A. H. Tang , Z. Tang , A. Taranenko , T. Tarnowsky , J. H. Thomas , A. Timofeev , D. Tl usty , M. V. Tokarev , D. Torres-Valladares , S. Trentalange , O. D. Tsai , C. Y. Tsang , Z. Tu , J. E. Tyler , T. Ullrich , D. G. Underwood , G. Van Buren , A. N. Vasiliev , F. Videbæk , S. Vokal , S. A. Voloshin , F. Wang , G. Wang , G. Wang , J. S. Wang , J. Wang , K. Wang , X. W ang , Y. Wang , Y. Wang , Y. Wang , Z. Wang , Z. Wang , Z. Wang , J. C. Webb , P. C. Weidenkaff , G. D. Westfall , H. Wieman , G. Wilks , S. W. Wissink , C. P. Wong , J. Wu , X. Wu , X. Wu , X. Wu , B. Xi , Y. Xiao , Z. G. Xiao , G. Xie , W. Xie , H. Xu , N. Xu , Q. H. Xu , X. Xu , Y. Xu , Y. Xu , Y. Xu , Y. Xu , Z. Xu , Z. Xu , G. Yan , Z. Yan , C. Yang , Q. Yang , S. Yang , Y. Yang , Z. Ye , Z. Ye , L. Yi , Y. Yu , W. Yuan , W. Zha , C. Zhang , D. Zhang , J. Zhang , K. Zhang , L. Zhang , S. Zhang , W. Zhang , W. Zhang , X. Zhang , Y. Zhang , Y. Zhang , Y. Zhang , Y. Zhang , Z. Zhan g , Z. Zhang , F. Zhao , J. Zhao , S. Zhou , Y. Zhou , C. Zhu , X. Zhu , M. Zurek , M. Zyzak

View on arXiv ↗ PDF ↗

Abstract

A surprisingly large transverse polarization of $\Lambda$ hyperons in unpolarized hadron-nucleon/nucleus collisions has been observed for 50 years, and the origin of this polarization remains an important open question. Recently, theoretical frameworks have advanced in describing this puzzle with the polarizing fragmentation function (PFF). We report the first measurement of $\Lambda$ and $\overline{\Lambda}$ transverse polarization inside jets in unpolarized proton-proton collisions, which is directly attributed to the PFF. The polarization is measured as a function of the jet transverse momentum, the fraction of the jet momentum carried by $\Lambda$ ( $\overline{\Lambda}$ ) hyperons, and the transverse momentum of $\Lambda(\overline{\Lambda})$ hyperons relative to the jet axis. Covering a wide jet-energy range, these data provide the first constraints on the gluon PFF and allow tests of TMD evolution and its universality.

Keywords

transverse polarization Lambda hyperons jet fragmentation polarization fragmentation function TMD evolution

Cite

@article{arxiv.2509.17487,
title = {Measurement of transverse polarization of $\Lambda$ and $\bar{\Lambda}$ hyperons inside jets in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV},
author = {STAR Collaboration and B. E. Aboona and J. Adam and G. Agakishiev and I. Aggarwal and M. M. Aggarwal and Z. Ahammed and A. Aitbayev and I. Alekseev and E. Alpatov and A. K. Alshammri and A. Aparin and S. Aslam and J. Atchison and G. S. Averichev and V. Bairathi and X. Bao and P. Barik and K. Barish and S. Behera and P. Bhaga t and A. Bhasin and S. Bhatta and I. G. Bordyuzhin and J. D. Brandenburg and A. V. Brandin and C. Broodo and X. Z. Cai and H. Caines and M. Calderón de la Barca Sánchez and D. Cebra and J. Ceska and I. Chakaberia and Y. S. Chang and Z. Chang and A. Chatterjee and D. Chen and J. H. Chen and L. Chen and Q. Chen and W. Chen and Z. Chen and J. Cheng and Y. Cheng and W. Christie and X. Chu and S. Corey and H. J. Crawford and G. Dale-Gau and A. Das and D. De Souza Lemos and T. G. Dedovich and I. M. Deppner and A. A. Derevschikov and A. Deshpande and A. Dhamija and A. Dimri and P. Dixit and X. Dong and J. L. Drachenberg and E. Duckworth and J. C. Dunlop and Y. S. El-Feky and J. Engelage and G. Eppley and S. Esumi and O. Evdokimov and O. Eyser and B. Fan and Y. Fang and R. Fatemi and S. Fazio and H. Feng and Y. Feng and E. Finch and Y. Fisyak and F. A. Flor and B. Fu and C. Fu and T. Fu and T. Gao and Y. Gao and G. Garcia and F. Geurts and A. Gibson and A. Giri and K. Gopal and M. Gor don and X. Gou and D. Grosnick and A. Gu and J. Gu and A. Gupta and A. Hamed and R. J. Hamilton and J. Han and X. Han and M. D. Harasty and J. W. Harris and H. Harrison-Smith and L. B. Havener and X. H. He and Y. He and C. Hu and Q. Hu and Y. Hu and H. Huang and H. Z. Huang and S. L. Huang and T. Huang and Y. Huang and Y. Huang and Y. Huan g and M. Isshiki and W. W. Jacobs and A. Jalotra and C. Jena and Y. Ji and J. Jia and X. Jiang and C. Jin and Y. Jin and N. Jindal and X. Ju and E. G. Judd and S. Kabana and D. Kalinkin and J. Kang and K. Kang and A. R. Kanuganti and D. Kapukchyan and K. Kauder and D. Keane and A. Kechechyan and M. Kesler and A. Khanal and A. Khanal and J. Kim and A. Kiselev and A. G. Knospe and L. Kochenda and Y. Kong and A. A. Korobitsin and B. Korodi and A. Yu. Kraeva and P. Kravtsov and L. Kumar and M. C. Labonte and R. Lacey and J. M. Landgraf and C. Larson and A. Lebedev and R. Lednicky and J. H. Lee and Y. H. Leung and C. Li and D. Li and H-S. Li and H. Li and H. Li and H. Li and W. Li and X. Li and X. Li and Y. Li and Z. Li and Z. Li and X. Liang and T. Lin and Y. Lin and C. Liu and G. Liu and H. Liu and L. Liu and L. Liu and Z. Liu and Z. Liu and T. Ljubicic and O. Lomicky and E. M. Loyd and T. Lu and J. Luo and X. F. Luo and V. B. Luong and L. Ma and R. Ma and Y. G. Ma and N. Magdy and B. Maghoul and R. Manikandhan and O. M atonoha and K. Menduli and K. Mi and N. G. Minaev and B. Mohanty and B. Mondal and M. M. Mondal and I. Mooney and D. A. Morozov and M. I. Nagy and C. J. Naim and A. S. Nain and J. D. Nam and M. Nasim and H. Nasrulloh and E. Nedorezov and J. M. Nelson and M. Nie and G. Nigmatkulov and T. Niida and L. V. Nogach and T. Nonaka and G. Odyniec and A. Ogawa and S. Oh and V. A. Okorokov and K. Okubo and B. S. Page and M. Pal and S. Pal and A. Pandav and A. Panday and A. K. Pandey and Y. Panebratsev and T. Pani and P. Parfenov and A. Paul and S. Paul and C. Perkins and S. Ping and I. D. Ponce Pinto and M. Posik and E. Pottebaum and A. Povarov and S. Prodhan and T. L. Protzman and N. K. Pruthi and J. Putschke and Y. Qi and Z. Qin and H. Qiu and S. K. Radhakrishnan and A. Rana and R. L. Ray and C. W. Robertson and O. V. Rogachevsky and M. A. Rosales Aguilar and D. Roy and L. Ruan and A. K. Sahoo and N. R. Sahoo and H. Sako and S. Salur and S. S. Sambyal and E. Samigullin and D. T. Samuel and J. K. Sandhu and S. Sato and B. C. Schaefer and N. Schmitz and J. Seger and R. Seto and P. Seyboth and N. Shah and E. Shahaliev and P. V. Shanmuganathan and T. Shao and M. Sharma and N. Sharma and R. Sharma and S. R. Sharma and A. I. Sheikh and D. Shen and D. Y. Shen and K. Shen and S. Shi and Y. Shi and Shilpa and E. Shulga and F. S and J. Singh and S. Singha and P. Sinha and M. J. Skoby and Y. Söhngen and Y. Song and T. D. S. Stanislaus and M. Strikhanov and Y. Su and X. Sun and Y. Sun and B. Surrow and D. N. Svirida and Z. W. Sweger and A. C. Tamis and A. H. Tang and Z. Tang and A. Taranenko and T. Tarnowsky and J. H. Thomas and A. Timofeev and D. Tl usty and M. V. Tokarev and D. Torres-Valladares and S. Trentalange and O. D. Tsai and C. Y. Tsang and Z. Tu and J. E. Tyler and T. Ullrich and D. G. Underwood and G. Van Buren and A. N. Vasiliev and F. Videbæk and S. Vokal and S. A. Voloshin and F. Wang and G. Wang and G. Wang and J. S. Wang and J. Wang and K. Wang and X. W ang and Y. Wang and Y. Wang and Y. Wang and Z. Wang and Z. Wang and Z. Wang and J. C. Webb and P. C. Weidenkaff and G. D. Westfall and H. Wieman and G. Wilks and S. W. Wissink and C. P. Wong and J. Wu and X. Wu and X. Wu and X. Wu and B. Xi and Y. Xiao and Z. G. Xiao and G. Xie and W. Xie and H. Xu and N. Xu and Q. H. Xu and X. Xu and Y. Xu and Y. Xu and Y. Xu and Y. Xu and Z. Xu and Z. Xu and G. Yan and Z. Yan and C. Yang and Q. Yang and S. Yang and Y. Yang and Z. Ye and Z. Ye and L. Yi and Y. Yu and W. Yuan and W. Zha and C. Zhang and D. Zhang and J. Zhang and K. Zhang and L. Zhang and S. Zhang and W. Zhang and W. Zhang and X. Zhang and Y. Zhang and Y. Zhang and Y. Zhang and Y. Zhang and Z. Zhan g and Z. Zhang and F. Zhao and J. Zhao and S. Zhou and Y. Zhou and C. Zhu and X. Zhu and M. Zurek and M. Zyzak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17487},
year = {2026}
}

Measurement of transverse polarization of $\Lambda$ and $\bar{\Lambda}$ hyperons inside jets in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV

Abstract

Keywords

Cite

Related papers