$\sqrt{s_\mathrm{NN}}$ = 5.02 TeV 中心 Pb$-$Pb 碰撞中的双电子产生

本文给出 LHC 上 $\sqrt{s_{\mathrm{NN}}}=5.02$ TeV 中心 Pb$-$Pb 碰撞中 e$^+$e$^-$ 对在中快度与低不变质量下的首次测量。将 e$^+$e$^-$ 对的产额与强子衰变贡献预期的混合（cocktail）在不变质量（$m_{\rm ee}$）与对横动量（$p_{\rm T,ee}$）范围 $m_{\rm ee} < 3.5$ GeV$/c^2$ 和 $p_{\rm T,ee} < 8$ GeV$/c$ 内进行比较。对于 $0.18 < m_{\rm ee} < 0.5$ GeV$/c^2$，数据相对于强子贡献混合的比值分别为 $1.40 \pm 0.11 \ ({\rm stat.}) \pm 0.23 \ ({\rm syst.}) \pm 0.16 \ ({\rm cocktail})$ 与 $1.42 \pm 0.11 \ ({\rm stat.}) \pm 0.23 \ ({\rm syst.}) ^{+0.24}_{-0.29} \ ({\rm cocktail})$，分别对应在重味背景估计中包含或不包含介质效应。其与来自强子与部分子相的热 e$^+$e$^-$ 对额外贡献的两种不同模型预测一致。在中间质量范围（$1.2 < m_{\rm ee} < 2.6$ GeV$/c^2$），e$^+$e$^-$ 对的横截Impact参数（DCA$_{\rm ee}$）首次在 Pb$-$Pb 碰撞中用于从可能在相互作用点产生的（热）贡献中分离出来自重味强子衰变的位移双电子。数据与来自 ${\rm c\overline{c}}$ 的 e$^+$e$^-$ 对抑制及一个额外prompt分量的情形一致。最后，通过研究横动量范围 $1 < p_{\rm T} < 5$ GeV$/c$ 内的虚直接光子，报道了 $\sqrt{s_{\mathrm{NN}}}=5.02$ TeV 下 10% 最中心 Pb$-$Pb 碰撞中的首次直接光子测量。一个包含prompt光子以及来自预平衡与流体动力学相光子的模型可重现该结果，同时处于数据不确定度的上边界。