Journal article

Evidence for light-by-light scattering in heavy-ion collisions with the ATLAS detector at the LHC


Authors listAaboud, M.; Aad, G.; Abbott, B.; Abdallah, J.; Abdinov, O.; Abeloos, B.; Abidi, S. H.; AbouZeid, O. S.; Abraham, N. L.; Abramowicz, H.; Abreu, H.; Abreu, R.; Abulaiti, Y.; Acharya, B. S.; Adachi, S.; Adamczyk, L.; Adelman, J.; Adersberger, M.; Adye, T.; Affolder, A. A.; Agatonovic-Jovin, T.; Agheorghiesei, C.; Aguilar-Saavedra, J. A.; Ahlen, S. P.; Ahmadov, F.; Aielli, G.; Akatsuka, S.; Akerstedt, H.; Akesson, T. P. A.; Akimov, A. V.; Alberghi, G. L.; Albert, J.; Alconada Verzini, M. J.; Aleksa, M.; Aleksandrov, I. N.; Alexa, C.; Alexander, G.; Alexopoulos, T.; Alhroob, M.; Ali, B.; Aliev, M.; Alimonti, G.; Alison, J.; Alkire, S. P.; Allbrooke, B. M. M.; Allen, B. W.; Allport, P. P.; Aloisio, A.; Alonso, A.; Alonso, F.; Alpigiani, C.; Alshehri, A. A.; Alstaty, M.; Gonzalez, B. Alvarez; Alvarez Piqueras, D.; Alviggi, M. G.; Amadio, B. T.; Amaral Coutinho, Y.; Amelung, C.; Amidei, D.; Amor Dos Santos, S. P.; Amorim, A.; Amoroso, S.; Amundsen, G.; Anastopoulos, C.; Ancu, L. S.; Andari, N.; Andeen, T.; Anders, C. F.; Anders, J. K.; Anderson, K. J.; Andreazza, A.; Andrei, V.; Angelidakis, S.; Angelozzi, I.; Angerami, A.; Anghinolfi, F.; Anisenkov, A. V.; Anjos, N.; Annovi, A.; Antel, C.; Antonelli, M.; Antonov, A.; Antrim, D. J.; Anulli, F.; Aoki, M.; Bella, L. Aperio; Arabidze, G.; Arai, Y.; Araque, J. P.; Araujo Ferraz, V.; Arce, A. T. H.; Ardell, R. E.; Arduh, F. A.; Arguin, J. -F.; Argyropoulos, S.; Arik, M.; Armbruster, A. J.; Armitage, L. J.; Arnaez, O.; Arnold, H.; Arratia, M.; Arslan, O.; Artamonov, A.; Artoni, G.; Artz, S.; Asai, S.; Asbah, N.; Ashkenazi, A.; Asquith, L.; Assamagan, K.; Astalos, R.; Atkinson, M.; Atlay, N. B.; Augsten, K.; Avolio, G.; Axen, B.; Ayoub, M. K.; Azuelos, G.; Baas, A. E.; Baca, M. J.; Bachacou, H.; Bachas, K.; Backes, M.; Backhaus, M.; Bagiacchi, P.; Bagnaia, P.; Baines, J. T.; Bajic, M.; Baker, O. K.; Baldin, E. M.; Balek, P.; Balestri, T.; Balli, F.; Balunas, W. K.; Banas, E.; Banerjee, Sw.; Bannoura, A. A. E.; Barak, L.; Barberio, E. L.; Barberis, D.; Barbero, M.; Barillari, T.; Barisits, M. -S.; Barklow, T.; Barlow, N.; Barnes, S. L.; Barnett, B. M.; Barnett, R. M.; Barnovska-Blenessy, Z.; Baroncelli, A.; Barone, G.; Barr, A. J.; Barranco Navarro, L.; Barreiro, F.; da Costa, J. Barreiro Guimaraes; Bartoldus, R.; Barton, A. E.; Bartos, P.; Basalaev, A.; Bassalat, A.; Bates, R. L.; Batista, S. J.; Batley, J. R.; Battaglia, M.; Bauce, M.; Bauer, F.; Bawa, H. S.; Beacham, J. B.; Beattie, M. D.; Beau, T.; Beauchemin, P. H.; Bechtle, P.; Beck, H. P.; Becker, K.; Becker, M.; Beckingham, M.; Becot, C.; Beddall, A. J.; Beddall, A.; Bednyakov, V. A.; Bedognetti, M.; Bee, C. P.; Beermann, T. A.; Begalli, M.; Begel, M.; Behr, J. K.; Bell, A. S.; Bella, G.; Bellagamba, L.; Bellerive, A.; Bellomo, M.; Belotskiy, K.; Beltramello, O.; Belyaev, N. L.; Benary, O.; Benchekroun, D.; Bender, M.; Bendtz, K.; Benekos, N.; Benhammou, Y.; Noccioli, E. Benhar; Benitez, J.; Benjamin, D. P.; Benoit, M.; Bensinger, J. R.; Bentvelsen, S.; Beresford, L.; Beretta, M.; Berge, D.; Kuutmann, E. Bergeaas; Berger, N.; Beringer, J.; Berlendis, S.; Bernard, N. R.; Bernardi, G.; Bernius, C.; Bernlochner, F. U.; Berry, T.; Berta, P.; Bertella, C.; Bertoli, G.; Bertolucci, F.; Bertram, I. A.; Bertsche, C.; Bertsche, D.; Besjes, G. J.; Bylund, O. Bessidskaia; Bessner, M.; Besson, N.; Betancourt, C.; Bethani, A.; Bethke, S.; Bevan, A. J.; Bianchi, R. M.; Bianco, M.; Biebel, O.; Biedermann, D.; Bielski, R.; Biesuz, N. V.; Biglietti, M.; De Mendizabal, J. Bilbao; Billoud, T. R. V.; Bilokon, H.; Bindi, M.; Bingul, A.; Bini, C.; Biondi, S.; Bisanz, T.; Bittrich, C.; Bjergaard, D. M.; Black, C. W.; Black, J. E.; Black, K. M.; Blackburn, D.; Blair, R. E.; Blazek, T.; Bloch, I.; Blocker, C.; Blue, A.; Blum, W.; Blumenschein, U.; Blunier, S.; Bobbink, G. J.; Bobrovnikov, V. S.; Bocchetta, S. S.; Bocci, A.; Bock, C.; Boehler, M.; Boerner, D.; Bogavac, D.; Bogdanchikov, A. G.; Bohm, C.; Boisver

Publication year2017

Pages852-85+

JournalNature Physics

Volume number13

Issue number9

ISSN1745-2473

eISSN1745-2481

DOI Linkhttps://doi.org/10.1038/NPHYS4208

PublisherNature Research


Abstract
Light-by-light scattering (gamma gamma -> gamma gamma) is a quantum-mechanical process that is forbidden in the classical theory of electrodynamics. This reaction is accessible at the Large Hadron Collider thanks to the large electromagnetic field strengths generated by ultra-relativistic colliding lead ions. Using 480 mu b(-1) of lead-lead collision data recorded at a centre-of-mass energy per nucleon pair of 5.02 TeV by the ATLAS detector, here we report evidence for light-by-light scattering. A total of 13 candidate events were observed with an expected background of 2.6 +/- 0.7 events. After background subtraction and analysis corrections, the fiducial cross-section of the process Pb + Pb (gamma gamma) -> Pb-(center dot) + Pb-(center dot) gamma gamma, for photon transverse energy E-T > 3 GeV, photon absolute pseudorapidity vertical bar eta vertical bar < 2.4, diphoton invariant mass greater than 6 GeV, diphoton transverse momentum lower than 2 GeV and diphoton acoplanarity below 0.01, is measured to be 70 +/- 24 (stat.) +/- 17 (syst.) nb, which is in agreement with the standard model predictions.



Citation Styles

Harvard Citation styleAaboud, M., Aad, G., Abbott, B., Abdallah, J., Abdinov, O., Abeloos, B., et al. (2017) Evidence for light-by-light scattering in heavy-ion collisions with the ATLAS detector at the LHC, Nature Physics, 13(9), pp. 852-85+. https://doi.org/10.1038/NPHYS4208

APA Citation styleAaboud, M., Aad, G., Abbott, B., Abdallah, J., Abdinov, O., Abeloos, B., Abidi, S., AbouZeid, O., Abraham, N., Abramowicz, H., Abreu, H., Abreu, R., Abulaiti, Y., Acharya, B., Adachi, S., Adamczyk, L., Adelman, J., Adersberger, M., Adye, T., ...Boisver (2017). Evidence for light-by-light scattering in heavy-ion collisions with the ATLAS detector at the LHC. Nature Physics. 13(9), 852-85+. https://doi.org/10.1038/NPHYS4208



Keywords


DELBRUCK SCATTERINGGAMMA-GAMMAPAIR PRODUCTIONPERIPHERAL COLLISIONSPHYSICS

Last updated on 2025-02-04 at 01:31