Academic paper
Measurement of the average transverse momentum of forward prompt charged particles in $pp$ and $p\mathrm{Pb}$ collisions at $\sqrt{s_{NN}} = 5.02\; \mathrm{TeV}$
Authors: LHCb collaboration: R. Aaij, M. Abdelfatah, A.S.W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudin\'en, T. Ackernley, A.A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C.A. Aidala, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, S. Amato, J.L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ata\'ide Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J.A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J.J. Back, Z.B. Bai, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I.R. Barbosa, R.J. Barlow, M. Barnyakov, S. Baron, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P.B. Battista, A. Bavarchee, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I.B. Bediaga, N.A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, I. Belov, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, J.L.M. Berkey, R. Bernet, A. Bertolin, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, M.S. Bieker, N.V. Biesuz, A. Biolchini, M. Birch, F.C.R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J.E. Blank, S. Blusk, J.A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, C. Bolognani, R. Bolzonella, R.B. Bonacci, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J.T. Borsuk, E. Bottalico, S.A. Bouchiba, M. Bovill, T.J.V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J.D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, C. Breitfeld, J. Brodzicka, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, C. Burr, C. Buti, J.S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J.I. Cambon Bouzas, P. Campana, A.C. Campos, A.F. Campoverde Quezada, Y. Cao, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A.J. Chadwick, I. Chahrour, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, G. Chizhik, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, P. Cifra, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, G.C. Costantino, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D.C. Craik, N. Crepet, M. Cruz Torres, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C.L. Da Silva, X. Dai, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, G. Darze, A. Davidson, J.E. Davies, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, E. De Lucia, J.M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J.A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, A.D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, F. Dordei, A.C. dos Reis, A.D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M.M. Duras, J.M. Durham, O.D. Durmus, K. Duwe, A. Dziurda, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L.N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, C. Feng, M. Feng, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, A.D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, R.A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K.L. Fischer, D.S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, L.A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D.A. Friday, J. Fu, Q. F\"uhring, T. Fulghesu, G. Galati, M.D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T.Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. Garc\'ia Pardi\~nas, P. Gardner, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, F.I. Giasemis, V. Gibson, H.K. Giemza, A.L. Gilman, M. Giovannetti, A. Giovent\`u, L. Girardey, M.A. Giza, F.C. Glaser, V.V. Gligorov, C. G\"obel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gon\c{c}ales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, J.A. Gooding, C. Gotti, E. Govorkova, J.P. Grabowski, L.A. Granado Cardoso, E. Graug\'es, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A.T. Grecu, N.A. Grieser, L. Grillo, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A.-K. Guseinov, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P.M. Hamilton, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T.J. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, N. Heatley, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R.D.L. Henderson, A.M. Hennequin, K. Hennessy, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Heyn, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D.C. Houston, N. Howarth, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R.J. Hunter, D. Hutchcroft, M. Idzik, P. Ilten, A. Iohner, H. Jage, S.J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, A. Jawahery, C. Jayaweera, A. Jelavic, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y.J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C.R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, K. Kalecinska, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J.W. Kautz, M.K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, S. Kholodenko, G. Khreich, F. Kiraz, T. Kirn, V.S. Kirsebom, N. Kleijne, A. Kleimenova, D. Klekots, K. Klimaszewski, M.R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, O. Kravcov, M. Kreps, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J.J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lef\`evre, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E.D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, P. Li, P.-R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, W. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F.L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y.L. Liu, G. Loachamin Ordonez, I. Lobo, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F.C.L. Lopes, J.H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, M. Lupberger, E. Luppi, K. Lynch, S. Lyu, X.-R. Lyu, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L.M. Mackey, L.R. Madhan Mohan, M.J. Madurai, D. Magdalinski, J.J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, A. Mangalasseri, F.M. Manganella, D. Manuzzi, S. Mao, D. Marangotto, J.F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A.M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, C. Martinez, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, C. Matteuzzi, K.R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, D. Mazzanti Tarancon, M. McCann, N.T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, S.E.R. Medaer, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F.M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D.A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, B. Mitreska, D.S. Mitzel, R. Mocanu, A. Modak, L. Moeser, R.D. Moise, E.F. Molina Cardenas, T. Momb\"acher, M. Monk, T. Monnard, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M.J. Morello, M.P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A.B. Morris, A.G. Morris, R. Mountain, Z. Mu, N. Muangkod, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. M\"uller, F. Mu\~noz-Rojas, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, G. Napoletano, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, J. Nicolini, D. Nicotra, E.M. Niel, L. Nisi, Q. Niu, B.K. Njoki, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, H.N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, T. Oeser, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, R.H. O'Neil, J.S. Ordonez Soto, D. Osthues, J.M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K.O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, L. Palini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C.J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M.J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J.P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, R.N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V.M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J.R. Pybus, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, R. Quagliani, R.I. Rabadan Trejo, B. Rachwal, R. Racz, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ram\'irez Garc\'ia, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P.K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, F. Riehn, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J.A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogovskiy, D.L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, M.S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, J. Ruiz Vidal, J.J. Saavedra-Arias, J.J. Saborido Silva, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, M.H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D.M. Shangase, R.S. Sharma, L. Shchutska, T. Shears, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, B. Shi, J. Shi, Q. Shi, W.S. Shi, E. Shmanin, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, I. Siral, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M.W. Slater, E. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P. Soler, A. Solomin, K. Solovieva, N.S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y.S. Song, F.L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, K.M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J.G. Speer, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, O. Steinkamp, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, M. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. Svihra, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y.T. Tang, M.D. Tat, J.A. Teijeiro Jimenez, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D.J.D. Thompson, A.R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T.T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, L. Toscano, D.Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L.H. Uecker, A. Ukleja, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C.B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, G. Vasquez, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. V\'azquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J.J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F.C. Volle, D. vom Bruch, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, N. Walter, E.J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N.W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X.W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y.H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J.A. Ward, M. Waterlaat, N.K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B.D.C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A.R. Wiederhold, D. Wiedner, M.A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M.K. Wilkinson, M. Williams, M.J. Williams, M.R.J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F.F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S.A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T.X. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, R. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, Z. Yang, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C.Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, J.A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, S.H Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S.L. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, J. Zhao, Y. Zhao, A. Zhelezov, S.Z. Zheng, X.Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, V. Zhovkovska, L.Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, D. Zuliani, G. ZunicaPublished: 2026-07-29Paper ID: 2607.26783Category: nucl-exLicense: CC BY 4.0
Abstract
This letter presents the first measurements of the average transverse momentum of prompt charged particles in $pp$ and $p\mathrm{Pb}$ collisions as a function of collision multiplicity and pseudorapidity. The data were recorded at nucleon-nucleon centre-of-mass energy $\sqrt{s_{NN}} = 5.02\; \mathrm{TeV}$ with the LHCb experiment. The pseudorapidity dependence of the multiplicity distribution is also measured. The average transverse momentum results show a decreasing trend with pseudorapidity, more pronounced in high-multiplicity events, consistent with the collective behaviour of the produced matter. The measurements are reproduced by state-of-the-art (3+1D) hydrodynamic calculations, while saturation models are not compatible with the data.
This public page contains bibliographic metadata and the author abstract. Use the reader for licensed document access.
Open licensed paper reader