Charged-pion cross sections and double-helicity asymmetries in polarized p+p collisions at sqrt[s]=200 GeV

We present midrapidity charged-pion invariant cross sections, the ratio of the π − to π + cross 125 sections and the charge-separated double-spin asymmetries in polarized p + p collisions at √ s = 126 200 GeV. While the cross section measurements are consistent within the errors of next-to-leading- 127 order (NLO) perturbative quantum chromodynamics predictions (pQCD), the same calculations over 128 estimate the ratio of the charged-pion cross sections. This discrepancy arises from the cancellation 129 of the substantial systematic errors associated with the NLO-pQCD predictions in the ratio and 130 highlights the constraints these data will place on flavor dependent pion fragmentation functions. 131 The charge-separated pion asymmetries presented here sample an x range of ∼ 0.03–0.16 and provide 132 unique information on the sign of the gluon-helicity distribution. charged-pion cross section measurements in polarization-averaged p + p collisions and double- helicity asymmetry measurements in charged pion production in longitudinally polarized proton collisions at √ s 200 GeV. The cross section measurements provide information on charge-separated collinear FFs for pions; the spin asymmetry measurements are sensitive to the collinear helicity distributions in the proton. Improved knowledge of FFs can lead to improved knowledge of PDFs, and vice versa, in a continuous, iterative process of increasingly refined constraints on nonperturbative aspects of QCD. In Sec. II we describe the PHENIX experiment; Sec. III discusses the analysis; Sec. IV presents the results,

F. Fleuret | A. Sukhanov | R. Hollis | A. Mignerey | R. Nouicer | R. Pak | C. Vale | J. Hanks | A. Angerami | A. Basye | Z. Citron | M. Donadelli | N. Grau | S. Kaneti | M. Leite | A. Milov | V. Vrba | S. White | T. Ichihara | J. Ying | C. Woody | S. Stoll | D. Isenhower | M. Proissl | Y. Yamaguchi | R. Choudhury | G. Kunde | C. Silvestre | E. Appelt | M. Issah | J. Velkovska | S. Greene | A. Kiss | T. Fusayasu | L. Tomasek | H. Moon | Y. Ikeda | R. Ichimiya | M. Csanád | T. Csörgő | M. Tomášek | A. Veicht | R. Soltz | Y. Tanaka | C. Ogilvie | J. Peng | T. Sato | M. Shimomura | K. Tanida | A. Vossen | A. Mohanty | O. Chvála | J. Haggerty | J. Frantz | V. Papavassiliou | D. Mcglinchey | R. Hayano | K. Read | C. Aidala | J. Durham | I. Ravinovich | A. Sickles | O. Drapier | A. Iordanova | S. Rosendahl | J. Nagle | J. Sziklai | Y. Efremenko | N. Apadula | D. Blau | H. Buesching | T. Chujo | H. Hamagaki | B. Jacak | A. Kazantsev | A. Khanzadeev | V. Manko | A. Nyanin | H. Pei | J. Rak | K. Reygers | V. Riabov | D. Silvermyr | S. Sorensen | R. Vértesi | J. Wessels | J. Newby | A. Enokizono | R. Tanabe | A. Glenn | H. Torii | H. Pereira | T. Moukhanova | J. Hamblen | S. Sano | R. Akimoto | T. Awes | D. Peressounko | D. Kim | Y. Hori | T. Horaguchi | A. Adare | S. Esumi | I. Garishvili | R. Belmont | M. Connors | A. Morreale | D. Watanabe | P. Stankus | Z. D. Valle | H. Masui | E. Aschenauer | K. Barish | L. Kochenda | R. Lacey | H. Liu | R. Seto | A. Taranenko | M. Gonin | H. Themann | W. Sondheim | P. Shukla | S. Taneja | J. Alexander | A. Frawley | O. Dietzsch | E. M. Takagui | A. Taketani | Y. Miyachi | R. Seidl | V. Pantuev | A. Drees | A. Franz | N. Saito | X. Jiang | C. Chi | S. Bathe | L. Guo | K. Drees | A. Durum | A. Yanovich | K. Karatsu | I. Park | K. Kurita | S. Nagamiya | E. Atomssa | I. Shein | T. Sakaguchi | A. Bazilevsky | S. Pate | B. Kim | C. Chen | N. Ajitanand | Y. Akiba | K. Aoki | B. Azmoun | V. Babintsev | M. Bai | B. Bannier | B. Bassalleck | V. Baublis | J. Bok | K. Boyle | M. Brooks | V. Bumazhnov | S. Butsyk | S. Campbell | I. Choi | P. Christiansen | V. Cianciolo | L. D'Orazio | S. Dairaku | A. Datta | G. David | A. Denisov | E. Desmond | A. Dion | T. Engelmore | B. Fadem | D. Fields | Y. Fukao | C. Gal | X. Gong | M. Perdekamp | K. Hahn | K. Hashimoto | X. He | T. Hemmick | T. Hester | K. Imai | D. Ivanischev | K. Joo | D. Jouan | B. H. Kang | D. Kawall | K. Kijima | E. Kim | Y. Kim | E. Kistenev | D. Kleinjan | P. Kline | B. Komkov | J. Koster | D. Kotov | M. Kurosawa | Y. Lai | J. Lajoie | A. Lebedev | M. Leitch | M. Liu | B. Love | D. Lynch | Y. Makdisi | A. Manion | E. Mannel | M. McCumber | P. McGaughey | C. McKinney | M. Mendoza | B. Meredith | T. Mibe | D. Morrison | S. Motschwiller | T. Murakami | J. Murata | I. Nakagawa | Y. Nakamiya | K. Nakano | M. Nihashi | K. Okada | A. Oskarsson | L. Patel | R. Petti | C. Pinkenburg | R. Pisani | H. Qu | Y. Riabov | E. Richardson | D. Roach | S. Rolnick | M. Rosati | J. Rubin | B. Sahlmueller | V. Samsonov | M. Sarsour | S. Sawada | K. Sedgwick | T. Shibata | K. Shoji | C. Silva | C. P. Singh | V. Singh | I. Sourikova | E. Stenlund | M. Tannenbaum | S. Tarafdar | E. Tennant | R. Towell | I. Tserruya | H. W. Hecke | E. Vazquez-Zambrano | M. Virius | E. Vznuzdaev | X. Wang | Y. Watanabe | F. Wei | R. Wei | D. Winter | M. Wysocki | R. Yang | S. Yokkaichi | Y. Aramaki | H. En’yo | F. Giordano | Y. Goto | K. Homma | B. Hong | E. O'brien | K. Ozawa | D. Sharma | K. Shigaki | C. Baumann | R. Bennett | G. Bunce | M. Chiu | M. Dayananda | K. V. Dharmawardane | R. Han | E. Haslum | W. Holzmann | H. Iinuma | M. Ishihara | Y. Iwanaga | T. Jones | J. Kapustinsky | M. Kasai | T. Kempel | E. Kinney | M. Konno | G. Kyle | D. Lee | L. A. Levy | Y. Mao | N. Means | K. Miki | Y. Morino | M. Naglis | C. Oakley | M. Ouchida | G. Roche | D. Thomas | M. Togawa | Y. Tsuchimoto | R. M. Wright | S. Fokin | T. Gunji | J. Hill | M. Inaba | J. Jia | B. Johnson | Y. Miake | M. Nagy | M. Purschke | I. Ravinovich | B. Singh | M. Slunecka | T. Sugitate | A. Takahara | R. Armendariz | K. S. Sim | A. Král | H. Al-Ta’ani | K. Andrews | J. Ben-Benjamin | D. Broxmeyer | P. Castera | C. Harper | S. Lee | M. Savastio | H. Shim | T. Sodre | K. Utsunomiya | A. Deshpande | D. Hornback | M. Finger | Y. Kwon | S. H. Lee | S. H. Lim | X. Li | J. T. Mitchell | C. L. Silva | J. Sun | C. Maguire | M. Oka | J. Kamin | K. Watanabe | S. Park | K. S. Lee | S. Huang | M. Nguyen | D. John | Y. K. Kim | B. Cole | K. Nakamura | B. Park | J. Choi | J. Lee | R. D. G. Cassagnac | J. Kang | J. S. Kang | K. B. Lee | T. Nakamura | J. Yoo | J. Lee | I. Park | B. Singh | A. Vossen | Y. Kwon | B. Hong | J. Kang | B. Kang | T. Sato | S. H. Lim | Y. Tanaka | K. Hahn | Y. Miyachi | D. Kim | S. Greene | B. Kang | I. Nakagawa | H. Moon | H. Qu | A. Mignerey | K. Aoki | D. Morrison | S. Pate | C. P. Singh | A. Angerami | S. White | A. Morreale | M. Chiu | K. Imai | S. Lee | R. G. Cassagnac | K. Lee | L. Levy | J. Mitchell | S. Sawada | T. Jones | Y. Kim | V. Singh | L. Tomášek | Z. Citron | E.J. Kim

[1]  G. S. Averichev,et al.  Strangeness production in STAR , 2008, 0809.0823.

[2]  F. Tosello,et al.  ALICE Collaboration , 2009, Nuclear Physics A.

[3]  M. K. Lee,et al.  Results from PHENIX on Deuteron and Anti-Deuteron Production in Au+Au Collisions at RHIC , 2004, nucl-ex/0409006.

[4]  P. Cochat,et al.  Et al , 2008, Archives de pediatrie : organe officiel de la Societe francaise de pediatrie.

[5]  W. Marsden I and J , 2012 .

[6]  S. Forte,et al.  The NNPDF Collaboration , 2010 .

[7]  B. Budick,et al.  The BRAHMS Collaboration , 2009 .