Challenging claims of 'elliptic flow' by comparing azimuth quadrupole and jet-related angular correlations from Au-Au collisions at √SNN=62 and 200 GeV

被引：6

作者：

Trainor, Thomas A. ^{[1
]}

Kettler, David T. ^{[1
]}

Prindle, Duncan J. ^{[1
]}

Ray, R. L. ^{[2
]}

机构：

[1] Univ Washington, Seattle, WA 98195 USA

[2] Univ Texas Austin, Dept Phys, Austin, TX 78712 USA

来源：

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS | 2015年 / 42卷 / 02期

关键词：

heavy ions; elliptic flow; minijets; angular correlations; nonflow; FLUCTUATION SCALE DEPENDENCE; TRANSVERSE-MOMENTUM; NUCLEAR COLLISIONS; P(T); ENERGY; PHI; ETA; SPS;

D O I：

10.1088/0954-3899/42/2/025102

中图分类号：

O57 [原子核物理学、高能物理学];

学科分类号：

070202 ;

摘要：

Background: A component of azimuth correlations from high-energy heavy ion collisions varying as cos (2 phi)and denoted by symbol v(2) is conventionally interpreted to represent 'elliptic flow,' a hydrodynamic manifestation of the initial-state A-A overlap geometry. Several numerical methods are used to estimate v(2), resulting in various combinations of 'flow' and 'nonflow' that reveal systematic biases in the v(2) estimates. QCD jets contribute strongly to azimuth correlations and specifically to the cos (2 phi) component. Purpose: We question the extent of jet-related ('nonflow') bias in and hydrodynamic 'flow' interpretations of v(2) measurements. Method: We introduce two-dimensional model fits to angular correlation data that distinguish accurately between jet-related correlation components and a nonjet (NJ) azimuth quadrupole that might represent 'elliptic flow' if that were relevant. We compare measured jet-related and 'flow'-related data systematics and determine the jet-related contribution to v(2) measurements. Results: Jet structure does introduce substantial bias to conventional v(2) measurements, making interpretation difficult. The NJ quadrupole exhibits very simple systematics on centrality and collision energy-the two variables factorize. Within a Au-Au centrality interval where jets show no indication of rescattering or medium effects the NJ quadrupole amplitude rises to 60% of its maximum value. Conclusions: Disagreements between NJ quadrupole systematics and hydro theory expectations, the large quadrupole amplitudes observed in more-peripheral Au-Au collisions and a significant nonzero value in N-N approximate to p-p collisions strongly suggest that the NJ quadrupole does not arise from a hydrodynamic flow mechanism.

引用

页数：29

共 51 条

[1] Multiplicity dependence of the average transverse momentum in pp, p-Pb, and Pb-Pb collisions at the LHC [J].

Abelev, B. ;

Adam, J. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

Aggarwal, M. M. ;

Rinella, G. Aglieri ;

Agnello, M. ;

Agocs, A. G. ;

Agostinelli, A. ;

Ahammed, Z. ;

Masoodi, A. Ahmad ;

Ahmad, N. ;

Ahmed, I. ;

Ahn, S. A. ;

Ahn, S. U. ;

Aimo, I. ;

Ajaz, M. ;

Akindinov, A. ;

Aleksandrov, D. ;

Alessandro, B. ;

Alexandre, D. ;

Alici, A. ;

Alkin, A. ;

Alme, J. ;

Alt, T. ;

Altini, V. ;

Altinpinar, S. ;

Altsybeev, I. ;

Andrei, C. ;

Andronic, A. ;

Anguelov, V. ;

Anielski, J. ;

Anson, C. ;

Anticic, T. ;

Antinori, F. ;

Antonioli, P. ;

Aphecetche, L. ;

Appelshaeuser, H. ;

Arbor, N. ;

Arcelli, S. ;

Arend, A. ;

Armesto, N. ;

Arnaldi, R. ;

Aronsson, T. ;

Arsene, I. C. ;

Arslandok, M. ;

Asryan, A. ;

Augustinus, A. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. .

PHYSICS LETTERS B, 2013, 727 (4-5) :371-380

[2] Elliptic flow in Au plus Au collisions at √sNN=130 GeV [J].

Ackermann, KH ;

Adams, N ;

Adler, C ;

Ahammed, Z ;

Ahmad, S ;

Allgower, C ;

Amsbaugh, J ;

Anderson, M ;

Anderssen, E ;

Arnesen, H ;

Arnold, L ;

Averichev, GS ;

Baldwin, A ;

Balewski, J ;

Barannikova, O ;

Barnby, LS ;

Baudot, J ;

Beddo, M ;

Bekele, S ;

Belaga, VV ;

Bellwied, R ;

Bennett, S ;

Bercovitz, J ;

Berger, J ;

Betts, W ;

Bichsel, H ;

Bieser, F ;

Bland, LC ;

Bloomer, M ;

Blyth, CO ;

Boehm, J ;

Bonner, BE ;

Bonnet, D ;

Bossingham, R ;

Botlo, M ;

Boucham, A ;

Bouillo, N ;

Bouvier, S ;

Bradley, K ;

Brady, FP ;

Braithwaite, ES ;

Braithwaite, W ;

Brandin, A ;

Brown, RL ;

Brugalette, G ;

Byrd, C ;

Caines, H ;

Sánchez, MCD ;

Cardenas, A ;

Carr, L .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2001, 86 (03) :402-407

[3] The energy dependence of pt angular correlations inferred from mean-pt fluctuation scale dependence in heavy ion collisions at the SPS and RHIC [J].

Adams, J. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Amonett, J. ;

Anderson, B. D. ;

Anderson, M. ;

Arkhipkin, D. ;

Averichev, G. S. ;

Bai, Y. ;

Balewski, J. ;

Barannikova, O. ;

Barnby, L. S. ;

Baudot, J. ;

Bekele, S. ;

Belaga, V. V. ;

Bellingeri-Laurikainen, A. ;

Bellwied, R. ;

Bezverkhny, B. I. ;

Bhardwaj, S. ;

Bhasin, A. ;

Bhati, A. K. ;

Bichsel, H. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Bland, L. C. ;

Blyth, C. O. ;

Blyth, S-L ;

Bonner, B. E. ;

Botje, M. ;

Bouchet, J. ;

Brandin, A. V. ;

Bravar, A. ;

Bystersky, M. ;

Cadman, R. V. ;

Cai, X. Z. ;

Caines, H. ;

Calderon de la Barca Sanchez, M. ;

Castillo, J. ;

Catu, O. ;

Cebra, D. ;

Chajecki, Z. ;

Chaloupka, P. ;

Chattopadhyay, S. ;

Chen, H. F. ;

Chen, J. H. ;

Chen, Y. ;

Cheng, J. ;

Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

Choi, H. A. .

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, 2007, 34 (03) :451-465

[4] Hadronization geometry from net-charge angular correlations on momentum subspace (η, φ) in Au-Au collisions at √SNN=130 GeV [J].

Adams, J ;

Aggarwal, MM ;

Ahammed, Z ;

Amonett, J ;

Anderson, BD ;

Arkhipkin, D ;

Averichev, GS ;

Badyal, SK ;

Bai, Y ;

Balewski, J ;

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Barnby, LS ;

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Bellingeri-Laurikainen, A ;

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Bhasin, A ;

Bhati, AK ;

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Bichsel, H ;

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Bielcikova, J ;

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Botje, M ;

Boucham, A ;

Bouchet, J ;

Brandin, AV ;

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Bystersky, M ;

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Castillo, J ;

Catu, O ;

Cebra, D ;

Chajecki, Z ;

Chaloupka, P ;

Chattopadhyay, S ;

Chen, HF ;

Chen, JH ;

Chen, Y .

PHYSICS LETTERS B, 2006, 634 (04) :347-355

[5] Transverse-momentum pt correlations on (η, φ) from mean-pt fluctuations in Au-Au collisions at √sNN=200 GeV [J].

Adams, J. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Amonett, J. ;

Anderson, B. D. ;

Arkhipkin, D. ;

Averichev, G. S. ;

Badyal, S. K. ;

Bai, Y. ;

Balewski, J. ;

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Baudot, J. ;

Bekele, S. ;

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Bellingeri-Laurikainen, A. ;

Bellwied, R. ;

Berger, J. ;

Bezverkhny, B. I. ;

Bharadwaj, S. ;

Bhasin, A. ;

Bhati, A. K. ;

Bhatia, V. S. ;

Bichsel, H. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Billmeier, A. ;

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Chen, H. F. ;

Chen, J. H. ;

Chen, Y. .

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, 2006, 32 (06) :L37-L48

[6] Anomalous centrality evolution of two-particle angular correlations from Au-Au collisions at √sNN=62 and 200 GeV [J].

Agakishiev, G. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Alakhverdyants, A. V. ;

Alekseev, I. ;

Alford, J. ;

Anderson, B. D. ;

Anson, C. D. ;

Arkhipkin, D. ;

Averichev, G. S. ;

Balewski, J. ;

Beavis, D. R. ;

Behera, N. K. ;

Bellwied, R. ;

Betancourt, M. J. ;

Betts, R. R. ;

Bhasin, A. ;

Bhati, A. K. ;

Bichsel, H. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Bland, L. C. ;

Bordyuzhin, I. G. ;

Borowski, W. ;

Bouchet, J. ;

Braidot, E. ;

Brandin, A. V. ;

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Bruna, E. ;

Bueltmann, S. ;

Bunzarov, I. ;

Burton, T. P. ;

Cai, X. Z. ;

Caines, H. ;

Sanchez, M. Calderon de la Barca ;

Cebra, D. ;

Cendejas, R. ;

Cervantes, M. C. ;

Chaloupka, P. ;

Chattopadhyay, S. ;

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Chen, J. H. ;

Chen, J. Y. ;

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Cheng, J. ;

Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

Christie, W. ;

Chung, P. ;

Codrington, M. J. M. .

PHYSICAL REVIEW C, 2012, 86 (06)

[7] Event-by-Event Fluctuations of Azimuthal Particle Anisotropy in Au plus Au Collisions at √sNN=200 GeV [J].

Alver, B. ;

Back, B. B. ;

Baker, M. D. ;

Ballintijn, M. ;

Barton, D. S. ;

Betts, R. R. ;

Bickley, A. A. ;

Bindel, R. ;

Busza, W. ;

Carroll, A. ;

Chai, Z. ;

Decowski, M. P. ;

Garcia, E. ;

Gburek, T. ;

George, N. ;

Gulbrandsen, K. ;

Halliwell, C. ;

Hamblen, J. ;

Hauer, M. ;

Henderson, C. ;

Hofman, D. J. ;

Hollis, R. S. ;

Holynski, R. ;

Holzman, B. ;

Iordanova, A. ;

Johnson, E. ;

Kane, J. L. ;

Khan, N. ;

Kulinich, P. ;

Kuo, C. M. ;

Li, W. ;

Lin, W. T. ;

Loizides, C. ;

Manly, S. ;

Mignerey, A. C. ;

Nouicer, R. ;

Olszewski, A. ;

Pak, R. ;

Reed, C. ;

Roland, C. ;

Roland, G. ;

Sagerer, J. ;

Seals, H. ;

Sedykh, I. ;

Smith, C. E. ;

Stankiewicz, M. A. ;

Steinberg, P. ;

Stephans, G. S. F. ;

Sukhanov, A. ;

Tonjes, M. B. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (14)

[8] Collision-geometry fluctuations and triangular flow in heavy-ion collisions [J].

Alver, B. ;

Roland, G. .

PHYSICAL REVIEW C, 2010, 81 (05)

[9] System size, energy, pseudorapidity, and centrality dependence of elliptic flow [J].

Alver, B. ;

Back, B. B. ;

Baker, M. D. ;

Ballintijn, M. ;

Barton, D. S. ;

Betts, R. R. ;

Bickley, A. A. ;

Bindel, R. ;

Busza, W. ;

Carroll, A. ;

Chai, Z. ;

Chetluru, V. ;

Decowski, M. P. ;

Garcia, E. ;

Gburek, T. ;

George, N. ;

Gulbrandsen, K. ;

Halliwell, C. ;

Hamblen, J. ;

Harnarine, I. ;

Hauer, M. ;

Henderson, C. ;

Hofman, D. J. ;

Hollis, R. S. ;

Holynski, R. ;

Holzman, B. ;

Iordanova, A. ;

Johnson, E. ;

Kane, J. L. ;

Khan, N. ;

Kulinich, P. ;

Kuo, C. M. ;

Li, W. ;

Lin, W. T. ;

Loizides, C. ;

Manly, S. ;

Mignerey, A. C. ;

Nouicer, R. ;

Olszewski, A. ;

Pak, R. ;

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Roland, C. ;

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Seals, H. ;

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Stankiewicz, M. A. ;

Steinberg, P. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2007, 98 (24)

[10]

[Anonymous], ARXIV10100690 STAR C

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共 51 条

[1] Multiplicity dependence of the average transverse momentum in pp, p-Pb, and Pb-Pb collisions at the LHC [J].

Abelev, B. ;

Adam, J. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

Aggarwal, M. M. ;

Rinella, G. Aglieri ;

Agnello, M. ;

Agocs, A. G. ;

Agostinelli, A. ;

Ahammed, Z. ;

Masoodi, A. Ahmad ;

Ahmad, N. ;

Ahmed, I. ;

Ahn, S. A. ;

Ahn, S. U. ;

Aimo, I. ;

Ajaz, M. ;

Akindinov, A. ;

Aleksandrov, D. ;

Alessandro, B. ;

Alexandre, D. ;

Alici, A. ;

Alkin, A. ;

Alme, J. ;

Alt, T. ;

Altini, V. ;

Altinpinar, S. ;

Altsybeev, I. ;

Andrei, C. ;

Andronic, A. ;

Anguelov, V. ;

Anielski, J. ;

Anson, C. ;

Anticic, T. ;

Antinori, F. ;

Antonioli, P. ;

Aphecetche, L. ;

Appelshaeuser, H. ;

Arbor, N. ;

Arcelli, S. ;

Arend, A. ;

Armesto, N. ;

Arnaldi, R. ;

Aronsson, T. ;

Arsene, I. C. ;

Arslandok, M. ;

Asryan, A. ;

Augustinus, A. ;

Averbeck, R. ;

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[2] Elliptic flow in Au plus Au collisions at √sNN=130 GeV [J].

Ackermann, KH ;

Adams, N ;

Adler, C ;

Ahammed, Z ;

Ahmad, S ;

Allgower, C ;

Amsbaugh, J ;

Anderson, M ;

Anderssen, E ;

Arnesen, H ;

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Balewski, J ;

Barannikova, O ;

Barnby, LS ;

Baudot, J ;

Beddo, M ;

Bekele, S ;

Belaga, VV ;

Bellwied, R ;

Bennett, S ;

Bercovitz, J ;

Berger, J ;

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Bloomer, M ;

Blyth, CO ;

Boehm, J ;

Bonner, BE ;

Bonnet, D ;

Bossingham, R ;

Botlo, M ;

Boucham, A ;

Bouillo, N ;

Bouvier, S ;

Bradley, K ;

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Braithwaite, ES ;

Braithwaite, W ;

Brandin, A ;

Brown, RL ;

Brugalette, G ;

Byrd, C ;

Caines, H ;

Sánchez, MCD ;

Cardenas, A ;

Carr, L .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2001, 86 (03) :402-407

[3] The energy dependence of pt angular correlations inferred from mean-pt fluctuation scale dependence in heavy ion collisions at the SPS and RHIC [J].

Adams, J. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Amonett, J. ;

Anderson, B. D. ;

Anderson, M. ;

Arkhipkin, D. ;

Averichev, G. S. ;

Bai, Y. ;

Balewski, J. ;

Barannikova, O. ;

Barnby, L. S. ;

Baudot, J. ;

Bekele, S. ;

Belaga, V. V. ;

Bellingeri-Laurikainen, A. ;

Bellwied, R. ;

Bezverkhny, B. I. ;

Bhardwaj, S. ;

Bhasin, A. ;

Bhati, A. K. ;

Bichsel, H. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Bland, L. C. ;

Blyth, C. O. ;

Blyth, S-L ;

Bonner, B. E. ;

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Bouchet, J. ;

Brandin, A. V. ;

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Bystersky, M. ;

Cadman, R. V. ;

Cai, X. Z. ;

Caines, H. ;

Calderon de la Barca Sanchez, M. ;

Castillo, J. ;

Catu, O. ;

Cebra, D. ;

Chajecki, Z. ;

Chaloupka, P. ;

Chattopadhyay, S. ;

Chen, H. F. ;

Chen, J. H. ;

Chen, Y. ;

Cheng, J. ;

Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

Choi, H. A. .

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, 2007, 34 (03) :451-465

[4] Hadronization geometry from net-charge angular correlations on momentum subspace (η, φ) in Au-Au collisions at √SNN=130 GeV [J].

Adams, J ;

Aggarwal, MM ;

Ahammed, Z ;

Amonett, J ;

Anderson, BD ;

Arkhipkin, D ;

Averichev, GS ;

Badyal, SK ;

Bai, Y ;

Balewski, J ;

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Barnby, LS ;

Baudot, J ;

Bekele, S ;

Belaga, VV ;

Bellingeri-Laurikainen, A ;

Bellwied, R ;

Berger, J ;

Bezverkhny, BI ;

Bharadwaj, S ;

Bhasin, A ;

Bhati, AK ;

Bhatia, VS ;

Bichsel, H ;

Bielcik, J ;

Bielcikova, J ;

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Blyth, SL ;

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Boucham, A ;

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Catu, O ;

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Chaloupka, P ;

Chattopadhyay, S ;

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Chen, JH ;

Chen, Y .

PHYSICS LETTERS B, 2006, 634 (04) :347-355

[5] Transverse-momentum pt correlations on (η, φ) from mean-pt fluctuations in Au-Au collisions at √sNN=200 GeV [J].

Adams, J. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Amonett, J. ;

Anderson, B. D. ;

Arkhipkin, D. ;

Averichev, G. S. ;

Badyal, S. K. ;

Bai, Y. ;

Balewski, J. ;

Barannikova, O. ;

Barnby, L. S. ;

Baudot, J. ;

Bekele, S. ;

Belaga, V. V. ;

Bellingeri-Laurikainen, A. ;

Bellwied, R. ;

Berger, J. ;

Bezverkhny, B. I. ;

Bharadwaj, S. ;

Bhasin, A. ;

Bhati, A. K. ;

Bhatia, V. S. ;

Bichsel, H. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Billmeier, A. ;

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Blyth, S-L ;

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Chajecki, Z. ;

Chaloupka, P. ;

Chattopadhyay, S. ;

Chen, H. F. ;

Chen, J. H. ;

Chen, Y. .

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, 2006, 32 (06) :L37-L48

[6] Anomalous centrality evolution of two-particle angular correlations from Au-Au collisions at √sNN=62 and 200 GeV [J].

Agakishiev, G. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Alakhverdyants, A. V. ;

Alekseev, I. ;

Alford, J. ;

Anderson, B. D. ;

Anson, C. D. ;

Arkhipkin, D. ;

Averichev, G. S. ;

Balewski, J. ;

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Bhati, A. K. ;

Bichsel, H. ;

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Bielcikova, J. ;

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Chen, H. F. ;

Chen, J. H. ;

Chen, J. Y. ;

Chen, L. ;

Cheng, J. ;

Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

Christie, W. ;

Chung, P. ;

Codrington, M. J. M. .

PHYSICAL REVIEW C, 2012, 86 (06)

[7] Event-by-Event Fluctuations of Azimuthal Particle Anisotropy in Au plus Au Collisions at √sNN=200 GeV [J].

Alver, B. ;

Back, B. B. ;

Baker, M. D. ;

Ballintijn, M. ;

Barton, D. S. ;

Betts, R. R. ;

Bickley, A. A. ;

Bindel, R. ;

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Carroll, A. ;

Chai, Z. ;

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Johnson, E. ;

Kane, J. L. ;

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Kulinich, P. ;

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Li, W. ;

Lin, W. T. ;

Loizides, C. ;

Manly, S. ;

Mignerey, A. C. ;

Nouicer, R. ;

Olszewski, A. ;

Pak, R. ;

Reed, C. ;

Roland, C. ;

Roland, G. ;

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Sedykh, I. ;

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Steinberg, P. ;

Stephans, G. S. F. ;

Sukhanov, A. ;

Tonjes, M. B. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (14)

[8] Collision-geometry fluctuations and triangular flow in heavy-ion collisions [J].

Alver, B. ;

Roland, G. .

PHYSICAL REVIEW C, 2010, 81 (05)

[9] System size, energy, pseudorapidity, and centrality dependence of elliptic flow [J].

Alver, B. ;

Back, B. B. ;

Baker, M. D. ;

Ballintijn, M. ;

Barton, D. S. ;

Betts, R. R. ;

Bickley, A. A. ;

Bindel, R. ;

Busza, W. ;

Carroll, A. ;

Chai, Z. ;

Chetluru, V. ;

Decowski, M. P. ;

Garcia, E. ;

Gburek, T. ;

George, N. ;

Gulbrandsen, K. ;

Halliwell, C. ;

Hamblen, J. ;

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Hauer, M. ;

Henderson, C. ;

Hofman, D. J. ;

Hollis, R. S. ;

Holynski, R. ;

Holzman, B. ;

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