Physics Letters B (Sep 2024)

Investigating the composition of the K0⁎(700) state with π±KS0 correlations at the LHC

  • S. Acharya,
  • D. Adamová,
  • G. Aglieri Rinella,
  • L. Aglietta,
  • M. Agnello,
  • N. Agrawal,
  • Z. Ahammed,
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  • S.U. Ahn,
  • I. Ahuja,
  • A. Akindinov,
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  • N. Bastid,
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  • G. Batigne,
  • D. Battistini,
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  • C. Beattie,
  • P. Becht,
  • D. Behera,
  • I. Belikov,
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  • S. Belokurova,
  • L.G.E. Beltran,
  • Y.A.V. Beltran,
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  • S. Beole,
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  • L. Betev,
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  • L. Bianchi,
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  • J. Bielčík,
  • J. Bielčíková,
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  • G. Biro,
  • S. Biswas,
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  • J.T. Blair,
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  • C. Blume,
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  • Y.E.M. Bouziani,
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  • P. Braun-Munzinger,
  • M. Bregant,
  • M. Broz,
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  • M.D. Buckland,
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  • Z. Buthelezi,
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  • S.A. Bysiak,
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  • E. Calvo Villar,
  • J.M.M. Camacho,
  • P. Camerini,
  • F.D.M. Canedo,
  • S.L. Cantway,
  • M. Carabas,
  • A.A. Carballo,
  • F. Carnesecchi,
  • R. Caron,
  • L.A.D. Carvalho,
  • J. Castillo Castellanos,
  • F. Catalano,
  • S. Cattaruzzi,
  • C. Ceballos Sanchez,
  • R. Cerri,
  • I. Chakaberia,
  • P. Chakraborty,
  • S. Chandra,
  • S. Chapeland,
  • M. Chartier,
  • S. Chattopadhyay,
  • S. Chattopadhyay,
  • T. Cheng,
  • C. Cheshkov,
  • V. Chibante Barroso,
  • D.D. Chinellato,
  • E.S. Chizzali,
  • J. Cho,
  • S. Cho,
  • P. Chochula,
  • D. Choudhury,
  • P. Christakoglou,
  • C.H. Christensen,
  • P. Christiansen,
  • T. Chujo,
  • M. Ciacco,
  • C. Cicalo,
  • M.R. Ciupek,
  • G. Clai,
  • F. Colamaria,
  • J.S. Colburn,
  • D. Colella,
  • M. Colocci,
  • M. Concas,
  • G. Conesa Balbastre,
  • Z. Conesa del Valle,
  • G. Contin,
  • J.G. Contreras,
  • M.L. Coquet,
  • P. Cortese,
  • M.R. Cosentino,
  • F. Costa,
  • S. Costanza,
  • C. Cot,
  • J. Crkovská,
  • P. Crochet,
  • R. Cruz-Torres,
  • P. Cui,
  • A. Dainese,
  • M.C. Danisch,
  • A. Danu,
  • P. Das,
  • P. Das,
  • S. Das,
  • A.R. Dash,
  • S. Dash,
  • A. De Caro,
  • G. de Cataldo,
  • J. de Cuveland,
  • A. De Falco,
  • D. De Gruttola,
  • N. De Marco,
  • C. De Martin,
  • S. De Pasquale,
  • R. Deb,
  • R. Del Grande,
  • L. Dello Stritto,
  • W. Deng,
  • P. Dhankher,
  • D. Di Bari,
  • A. Di Mauro,
  • B. Diab,
  • R.A. Diaz,
  • T. Dietel,
  • Y. Ding,
  • J. Ditzel,
  • R. Divià,
  • D.U. Dixit,
  • Ø. Djuvsland,
  • U. Dmitrieva,
  • A. Dobrin,
  • B. Dönigus,
  • J.M. Dubinski,
  • A. Dubla,
  • S. Dudi,
  • P. Dupieux,
  • M. Durkac,
  • N. Dzalaiova,
  • T.M. Eder,
  • R.J. Ehlers,
  • F. Eisenhut,
  • R. Ejima,
  • D. Elia,
  • B. Erazmus,
  • F. Ercolessi,
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  • D. Evans,
  • S. Evdokimov,
  • L. Fabbietti,
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  • W. Fan,
  • A. Fantoni,
  • M. Fasel,
  • A. Feliciello,
  • G. Feofilov,
  • A. Fernández Téllez,
  • L. Ferrandi,
  • M.B. Ferrer,
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  • C. Ferrero,
  • A. Ferretti,
  • V.J.G. Feuillard,
  • V. Filova,
  • D. Finogeev,
  • F.M. Fionda,
  • E. Flatland,
  • F. Flor,
  • A.N. Flores,
  • S. Foertsch,
  • I. Fokin,
  • S. Fokin,
  • E. Fragiacomo,
  • E. Frajna,
  • U. Fuchs,
  • N. Funicello,
  • C. Furget,
  • A. Furs,
  • T. Fusayasu,
  • J.J. Gaardhøje,
  • M. Gagliardi,
  • A.M. Gago,
  • T. Gahlaut,
  • C.D. Galvan,
  • D.R. Gangadharan,
  • P. Ganoti,
  • C. Garabatos,
  • T. García Chávez,
  • E. Garcia-Solis,
  • C. Gargiulo,
  • P. Gasik,
  • A. Gautam,
  • M.B. Gay Ducati,
  • M. Germain,
  • A. Ghimouz,
  • C. Ghosh,
  • M. Giacalone,
  • G. Gioachin,
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  • P. Giubilato,
  • A.M.C. Glaenzer,
  • P. Glässel,
  • E. Glimos,
  • D.J.Q. Goh,
  • V. Gonzalez,
  • P. Gordeev,
  • M. Gorgon,
  • K. Goswami,
  • S. Gotovac,
  • V. Grabski,
  • L.K. Graczykowski,
  • E. Grecka,
  • A. Grelli,
  • C. Grigoras,
  • V. Grigoriev,
  • S. Grigoryan,
  • F. Grosa,
  • J.F. Grosse-Oetringhaus,
  • R. Grosso,
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  • N.A. Grunwald,
  • G.G. Guardiano,
  • R. Guernane,
  • M. Guilbaud,
  • K. Gulbrandsen,
  • T. Gündem,
  • T. Gunji,
  • W. Guo,
  • A. Gupta,
  • R. Gupta,
  • R. Gupta,
  • K. Gwizdziel,
  • L. Gyulai,
  • C. Hadjidakis,
  • F.U. Haider,
  • S. Haidlova,
  • M. Haldar,
  • H. Hamagaki,
  • A. Hamdi,
  • Y. Han,
  • B.G. Hanley,
  • R. Hannigan,
  • J. Hansen,
  • J.W. Harris,
  • A. Harton,
  • M.V. Hartung,
  • H. Hassan,
  • D. Hatzifotiadou,
  • P. Hauer,
  • L.B. Havener,
  • E. Hellbär,
  • H. Helstrup,
  • M. Hemmer,
  • T. Herman,
  • S.G. Hernandez,
  • G. Herrera Corral,
  • F. Herrmann,
  • S. Herrmann,
  • K.F. Hetland,
  • B. Heybeck,
  • H. Hillemanns,
  • B. Hippolyte,
  • F.W. Hoffmann,
  • B. Hofman,
  • G.H. Hong,
  • M. Horst,
  • A. Horzyk,
  • Y. Hou,
  • P. Hristov,
  • P. Huhn,
  • L.M. Huhta,
  • T.J. Humanic,
  • A. Hutson,
  • D. Hutter,
  • M.C. Hwang,
  • R. Ilkaev,
  • H. Ilyas,
  • M. Inaba,
  • G.M. Innocenti,
  • M. Ippolitov,
  • A. Isakov,
  • T. Isidori,
  • M.S. Islam,
  • M. Ivanov,
  • M. Ivanov,
  • V. Ivanov,
  • K.E. Iversen,
  • M. Jablonski,
  • B. Jacak,
  • N. Jacazio,
  • P.M. Jacobs,
  • S. Jadlovska,
  • J. Jadlovsky,
  • S. Jaelani,
  • C. Jahnke,
  • M.J. Jakubowska,
  • M.A. Janik,
  • T. Janson,
  • S. Ji,
  • S. Jia,
  • A.A.P. Jimenez,
  • F. Jonas,
  • D.M. Jones,
  • J.M. Jowett,
  • J. Jung,
  • M. Jung,
  • A. Junique,
  • A. Jusko,
  • J. Kaewjai,
  • P. Kalinak,
  • A.S. Kalteyer,
  • A. Kalweit,
  • A. Karasu Uysal,
  • D. Karatovic,
  • O. Karavichev,
  • T. Karavicheva,
  • P. Karczmarczyk,
  • E. Karpechev,
  • M.J. Karwowska,
  • U. Kebschull,
  • R. Keidel,
  • D.L.D. Keijdener,
  • M. Keil,
  • B. Ketzer,
  • S.S. Khade,
  • A.M. Khan,
  • S. Khan,
  • A. Khanzadeev,
  • Y. Kharlov,
  • A. Khatun,
  • A. Khuntia,
  • Z. Khuranova,
  • B. Kileng,
  • B. Kim,
  • C. Kim,
  • D.J. Kim,
  • E.J. Kim,
  • J. Kim,
  • J. Kim,
  • J. Kim,
  • M. Kim,
  • S. Kim,
  • T. Kim,
  • K. Kimura,
  • A. Kirkova,
  • S. Kirsch,
  • I. Kisel,
  • S. Kiselev,
  • A. Kisiel,
  • J.P. Kitowski,
  • J.L. Klay,
  • J. Klein,
  • S. Klein,
  • C. Klein-Bösing,
  • M. Kleiner,
  • T. Klemenz,
  • A. Kluge,
  • C. Kobdaj,
  • T. Kollegger,
  • A. Kondratyev,
  • N. Kondratyeva,
  • J. Konig,
  • S.A. Konigstorfer,
  • P.J. Konopka,
  • G. Kornakov,
  • M. Korwieser,
  • S.D. Koryciak,
  • A. Kotliarov,
  • N. Kovacic,
  • V. Kovalenko,
  • M. Kowalski,
  • V. Kozhuharov,
  • I. Králik,
  • A. Kravčáková,
  • L. Krcal,
  • M. Krivda,
  • F. Krizek,
  • K. Krizkova Gajdosova,
  • M. Kroesen,
  • M. Krüger,
  • D.M. Krupova,
  • E. Kryshen,
  • V. Kučera,
  • C. Kuhn,
  • P.G. Kuijer,
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  • D. Kumar,
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  • N. Kumar,
  • S. Kumar,
  • S. Kundu,
  • P. Kurashvili,
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  • A.B. Kurepin,
  • A. Kuryakin,
  • S. Kushpil,
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  • M.J. Kweon,
  • Y. Kwon,
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  • P. La Rocca,
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  • P. Larionov,
  • E. Laudi,
  • L. Lautner,
  • R. Lavicka,
  • R. Lea,
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  • I. Legrand,
  • G. Legras,
  • J. Lehrbach,
  • T.M. Lelek,
  • R.C. Lemmon,
  • I. León Monzón,
  • M.M. Lesch,
  • E.D. Lesser,
  • P. Lévai,
  • X. Li,
  • B.E. Liang-gilman,
  • J. Lien,
  • R. Lietava,
  • I. Likmeta,
  • B. Lim,
  • S.H. Lim,
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  • A. Lindner,
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  • D.H. Liu,
  • J. Liu,
  • G.S.S. Liveraro,
  • I.M. Lofnes,
  • C. Loizides,
  • S. Lokos,
  • J. Lömker,
  • P. Loncar,
  • X. Lopez,
  • E. López Torres,
  • P. Lu,
  • F.V. Lugo,
  • J.R. Luhder,
  • M. Lunardon,
  • G. Luparello,
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  • A. Maire,
  • E.M. Majerz,
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  • M. Malaev,
  • G. Malfattore,
  • N.M. Malik,
  • Q.W. Malik,
  • S.K. Malik,
  • L. Malinina,
  • D. Mallick,
  • N. Mallick,
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  • S.K. Mandal,
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  • V. Manzari,
  • Y. Mao,
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  • C. Markert,
  • P. Martinengo,
  • M.I. Martínez,
  • G. Martínez García,
  • M.P.P. Martins,
  • S. Masciocchi,
  • M. Masera,
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  • L. Massacrier,
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  • A. Mastroserio,
  • O. Matonoha,
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  • A. Matyja,
  • C. Mayer,
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  • M. Mazzilli,
  • J.E. Mdhluli,
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  • A. Menchaca-Rocha,
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  • E. Meninno,
  • A.S. Menon,
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  • Y. Miake,
  • L. Micheletti,
  • D.L. Mihaylov,
  • K. Mikhaylov,
  • D. Miśkowiec,
  • A. Modak,
  • B. Mohanty,
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  • M.A. Molander,
  • S. Monira,
  • C. Mordasini,
  • D.A. Moreira De Godoy,
  • I. Morozov,
  • A. Morsch,
  • T. Mrnjavac,
  • V. Muccifora,
  • S. Muhuri,
  • J.D. Mulligan,
  • A. Mulliri,
  • M.G. Munhoz,
  • R.H. Munzer,
  • H. Murakami,
  • S. Murray,
  • L. Musa,
  • J. Musinsky,
  • J.W. Myrcha,
  • B. Naik,
  • A.I. Nambrath,
  • B.K. Nandi,
  • R. Nania,
  • E. Nappi,
  • A.F. Nassirpour,
  • A. Nath,
  • C. Nattrass,
  • M.N. Naydenov,
  • A. Neagu,
  • A. Negru,
  • E. Nekrasova,
  • L. Nellen,
  • R. Nepeivoda,
  • S. Nese,
  • G. Neskovic,
  • N. Nicassio,
  • B.S. Nielsen,
  • E.G. Nielsen,
  • S. Nikolaev,
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  • V. Nikulin,
  • F. Noferini,
  • S. Noh,
  • P. Nomokonov,
  • J. Norman,
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  • A. Nyanin,
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  • A. Onnerstad,
  • C. Oppedisano,
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  • J. Otwinowski,
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  • H. Park,
  • J. Park,
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  • H. Pei,
  • T. Peitzmann,
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  • M. Petrovici,
  • R.P. Pezzi,
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  • S. Prasad,
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  • F. Prino,
  • C.A. Pruneau,
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  • S. Pucillo,
  • Z. Pugelova,
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  • L. Ramello,
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  • I. Ravasenga,
  • K.F. Read,
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  • V. Riabov,
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  • A.G. Riffero,
  • C. Ristea,
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  • S.A. Rodríguez Ramírez,
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  • A. Roy,
  • S. Roy,
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  • D. Ruggiano,
  • R. Rui,
  • P.G. Russek,
  • R. Russo,
  • A. Rustamov,
  • E. Ryabinkin,
  • Y. Ryabov,
  • A. Rybicki,
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  • J. Ryu,
  • W. Rzesa,
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  • S. Sadovsky,
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  • S. Saha,
  • B. Sahoo,
  • R. Sahoo,
  • S. Sahoo,
  • D. Sahu,
  • P.K. Sahu,
  • J. Saini,
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  • S. Sakai,
  • M.P. Salvan,
  • S. Sambyal,
  • D. Samitz,
  • I. Sanna,
  • T.B. Saramela,
  • D. Sarkar,
  • P. Sarma,
  • V. Sarritzu,
  • V.M. Sarti,
  • M.H.P. Sas,
  • S. Sawan,
  • E. Scapparone,
  • J. Schambach,
  • H.S. Scheid,
  • C. Schiaua,
  • R. Schicker,
  • F. Schlepper,
  • A. Schmah,
  • C. Schmidt,
  • H.R. Schmidt,
  • M.O. Schmidt,
  • M. Schmidt,
  • N.V. Schmidt,
  • A.R. Schmier,
  • R. Schotter,
  • A. Schröter,
  • J. Schukraft,
  • K. Schweda,
  • G. Scioli,
  • E. Scomparin,
  • J.E. Seger,
  • Y. Sekiguchi,
  • D. Sekihata,
  • M. Selina,
  • I. Selyuzhenkov,
  • S. Senyukov,
  • J.J. Seo,
  • D. Serebryakov,
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  • Y. Zhou,
  • J. Zhu,
  • Y. Zhu,
  • S.C. Zugravel,
  • N. Zurlo

Journal volume & issue
Vol. 856
p. 138915

Abstract

Read online

The first measurements of femtoscopic correlations with the particle pair combinations π±KS0 in pp collisions at s=13 TeV at the Large Hadron Collider (LHC) are reported by the ALICE experiment. Using the femtoscopic approach, it is shown that it is possible to study the elusive K0⁎(700) particle that has been considered a tetraquark candidate for over forty years. Source and final-state interaction parameters are extracted by fitting a model assuming a Gaussian source to the experimentally measured two-particle correlation functions. The final-state interaction in the π±KS0 system is modeled through a resonant scattering amplitude, defined in terms of a mass and a coupling parameter, The extracted mass and Breit–Wigner width, derived from the coupling parameter, of the final-state interaction are found to be consistent with previous measurements of the K0⁎(700). The small value and increase of the correlation strength with increasing source size support the hypothesis that the K0⁎(700) is a four-quark state, i.e. a tetraquark state of the form (q1,q2‾,q3,q3‾) in which q1, q2 and q3 indicate the flavor of the valence quarks of the π and KS0. This latter trend is also confirmed via a simple geometric model that assumes a tetraquark structure of the K0⁎(700) resonance.