Observation of Transverse Spin-Dependent Azimuthal Correlations of Charged Pion Pairs in p ↑+p at s =200 GeV

Adamczyk, L.; Adkins, J. K.; Agakishiev, G.; Aggarwal, M. M.; Ahammed, Z.; Alekseev, I.; Alford, J.; Aparin, A.; Arkhipkin, D.; Aschenauer, E. C.; Averichev, G. S.; Banerjee, A.; Bellwied, R.; Bhasin, A.; Bhati, A. K.; Bhattarai, P.; Bielcik, J.; Bielcikova, J.; Bland, L. C.; Bordyuzhin, I. G.; Bouchet, J.; Brandin, A. V.; Bunzarov, I.; Burton, T. P.; Butterworth, J.; Caines, H.; Calderón De La Barca Sánchez, M.; Campbell, J. M.; Cebra, D.; Cervantes, M. C.; Chakaberia, I.; Chaloupka, P.; Chang, Z.; Chattopadhyay, S.; Chen, J. H.; Chen, X.; Cheng, J.; Cherney, M.; Christie, W.; Contin, G.; Crawford, H. J.; Das, S.; De Silva, L. C.; Debbe, R. R.; Dedovich, T. G.; Deng, J.; Derevschikov, A. A.; Di Ruzza, B.; Didenko, L.; Dilks, C.; Dong, X.; Drachenberg, J. L.; Draper, J. E.; C. M., Du; Dunkelberger, L. E.; Dunlop, J. C.; Efimov, L. G.; Engelage, J.; Eppley, G.; Esha, R.; Evdokimov, O.; Eyser, O.; Fatemi, R.; Fazio, S.; Federic, P.; Fedorisin, J.; Feng, Z.; Filip, P.; Fisyak, Y.; Flores, C. E.; Fulek, L.; Gagliardi, C. A.; Garand, D.; Geurts, F.; Gibson, A.; Girard, M.; Greiner, L.; Grosnick, D.; Gunarathne, D. S.; Guo, Y.; Gupta, S.; Gupta, A.; Guryn, W.; Hamad, A.; Hamed, A.; Haque, R.; Harris, J. W.; He, L.; Heppelmann, S.; Heppelmann, S.; Hirsch, A.; Hoffmann, G. W.; Hofman, D. J.; Horvat, S.; Huang, B.; Huang, X.; Huang, H. Z.; Huck, P.; Humanic, T. J.; Igo, G.; Jacobs, W. W.; Jang, H.; Jiang, K.; Judd, E. G.; Kabana, S.; Kalinkin, D.; Kang, K.; Kauder, K.; H. W., Ke; Keane, D.; Kechechyan, A.; Khan, Z. H.; Kikola, D. P.; Kisel, I.; Kisiel, A.; Kochenda, L.; Koetke, D. D.; Kollegger, T.; Kosarzewski, L. K.; Kraishan, A. F.; Kravtsov, P.; Krueger, K.; Kulakov, I.; Kumar, L.; Kycia, R. A.; Lamont, M. A. C.; Landgraf, J. M.; Landry, K. D.; Lauret, J.; Lebedev, A.; Lednicky, R.; Lee, J. H.; Li, X.; Li, C.; Li, W.; Z. M., Li; Li, Y.; Li, X.; Lisa, M. A.; Liu, F.; Ljubicic, T.; Llope, W. J.; Lomnitz, M.; Longacre, R. S.; Luo, X.; Y. G., Ma; G. L., Ma; Ma, L.; Ma, R.; Magdy, N.; Majka, R.; Manion, A.; Margetis, S.; Markert, C.; Masui, H.; Matis, H. S.; Mcdonald, D.; Meehan, K.; Minaev, N. G.; Mioduszewski, S.; Mohanty, B.; Mondal, M. M.; Morozov, D.; Mustafa, M. K.; Nandi, B. K.; Nasim, Md.; Nayak, T. K.; Nigmatkulov, G.; Nogach, L. V.; Noh, S. Y.; Novak, J.; Nurushev, S. B.; Odyniec, G.; Ogawa, A.; Oh, K.; Okorokov, V.; Olvitt, D.; Page, B. S.; Pak, R.; Pan, Y. X.; Pandit, Y.; Panebratsev, Y.; Pawlik, B.; Pei, H.; Perkins, C.; Peterson, A.; Pile, P.; Planinic, M.; Pluta, J.; Poljak, N.; Poniatowska, K.; Porter, J.; Posik, M.; Poskanzer, A. M.; Pruthi, N. K.; Putschke, J.; Qiu, H.; Quintero, A.; Ramachandran, S.; Raniwala, R.; Raniwala, S.; Ray, R. L.; Ritter, H. G.; Roberts, J. B.; Rogachevskiy, O. V.; Romero, J. L.; Roy, A.; Ruan, L.; Rusnak, J.; Rusnakova, O.; Sahoo, N. R.; Sahu, P. K.; Sakrejda, I.; Salur, S.; Sandweiss, J.; Sarkar, A.; Schambach, J.; Scharenberg, R. P.; Schmah, A. M.; Schmidke, W. B.; Schmitz, N.; Seger, J.; Seyboth, P.; Shah, N.; Shahaliev, E.; Shanmuganathan, P. V.; Shao, M.; Sharma, M. K.; Sharma, B.; Shen, W. Q.; Shi, S. S.; Shou, Q. Y.; Sichtermann, E. P.; Sikora, R.; Simko, M.; Skoby, M. J.; Smirnov, D.; Smirnov, N.; Song, L.; Sorensen, P.; Spinka, H. M.; Srivastava, B.; Stanislaus, T. D. S.; Stepanov, M.; Stock, R.; Strikhanov, M.; Stringfellow, B.; Sumbera, M.; Summa, B.; Sun, X.; Sun, Z.; Sun, X. M.; Sun, Y.; Surrow, B.; Svirida, N.; Szelezniak, M. A.; Tang, A. H.; Tang, Z.; Tarnowsky, T.; Tawfik, A. N.; Thomas, J. H.; Timmins, A. R.; Tlusty, D.; Tokarev, M.; Trentalange, S.; Tribble, R. E.; Tribedy, P.; Tripathy, S. K.; Trzeciak, B. A.; Tsai, O. D.; Ullrich, T.; Underwood, D. G.; Upsal, I.; Van Buren, G.; Van Nieuwenhuizen, G.; Vandenbroucke, M.; Varma, R.; Vasiliev, A. N.; Vertesi, R.; Videbæk, F.; Viyogi, Y. P.; Vokal, S.; Voloshin, S. A.; Vossen, A.; Wang, G.; Wang, Y.; Wang, F.; Wang, Y.; Wang, H.; Wang, J. S.; Webb, J. C.; Webb, G.; Wen, L.; Westfall, G. D.; Wieman, H.; Wissink, S. W.; Witt, R.; Y. F., Wu; Xiao, Z. G.; Xie, W.; Xin, K.; Q. H., Xu; Xu, Z.; Xu, H.; Xu, N.; Y. F., Xu; Yang, Q.; Yang, Y.; Yang, S.; Yang, Y.; Yang, C.; Ye, Z.; Yepes, P.; Yi, L.; Yip, K.; Yoo, I. -K.; Yu, N.; Zbroszczyk, H.; Zha, W.; Zhang, X. P.; Zhang, J.; Zhang, Y.; Zhang, J.; Zhang, J. B.; Zhang, S.; Zhang, Z.; Zhao, J.; Zhong, C.; Zhou, L.; Zhu, X.; Zoulkarneeva, Y.; Zyzak, M.

doi:10.1103/PhysRevLett.115.242501

We report the observation of transverse polarization-dependent azimuthal correlations in charged pion pair production with the STAR experiment in p↑+p collisions at RHIC. These correlations directly probe quark transversity distributions. We measure signals in excess of five standard deviations at high transverse momenta, at high pseudorapidities eta>0.5, and for pair masses around the mass of the rho-meson. This is the first direct transversity measurement in p+p collisions. Comparing the results to data from lepton-nucleon scattering will test the universality of these spin-dependent quantities.