Measurement of the inclusive isolated-photon production cross section in pp collisions at $$\mathbf {\sqrt{\textit{s}}=13}$$ TeV
Authors:   ALICE Collaboration, Acharya S. , Adamová D. , Agarwal A. , Aglieri Rinella G. , Aglietta L. , Agnello M. , Agrawal N. , Ahammed Z. , Ahmad S. , Ahn S. U. , Ahuja I. , Akindinov A. , Akishina V. , Al-Turany M. , Aleksandrov D. , Alessandro B. , Alfanda H. M. , Alfaro Molina R. , Ali B. , Alici A. , Alizadehvandchali N. , Alkin A. , Alme J. , Alocco G. , Alt T. , Altamura A. R. , Altsybeev I. , Alvarado J. R. , Alvarez C. O. R. , Anaam M. N. , Andrei C. , Andreou N. , Andronic A. , Andronov E. , Anguelov V. , Antinori F. , Antonioli P. , Apadula N. , Aphecetche L. , Appelshäuser H. , Arata C. , Arcelli S. , Arnaldi R. , Arneiro J. G. M. C. A. , Arsene I. C. , Arslandok M. , Augustinus A. , Averbeck R. , Averyanov D. , Azmi M. D. , Baba H. , Badalà A. , Bae J. , Baek Y. W. , Bai X. , Bailhache R. , Bailung Y. , Bala R. , Balbino A. , Baldisseri A. , Balis B. , Banerjee D. , Banoo Z. , Barbasova V. , Barile F. , Barioglio L. , Barlou M. , Barman B. , Barnaföldi G. G. , Barnby L. S. , Barreau E. , Barret V. , Barreto L. , Bartels C. , Barth K. , Bartsch E. , Bastid N. , Basu S. , Batigne G. , Battistini D. , Batyunya B. , Bauri D. , Alba J. L. Bazo , Bearden I. G. , Beattie C. , Becht P. , Behera D. , Belikov I. , Bell Hechavarria A. D. C. , Bellini F. , Bellwied R. , Belokurova S. , Beltran L. G. E. , Beltran Y. A. V. , Bencedi G. , Bensaoula A. , Beole S. , Berdnikov Y. , Berdnikova A. , Bergmann L. , Besoiu M. G. , Betev L. , Bhaduri P. P. , Bhasin A. , Bhattacharjee B. , Bianchi L. , Bielčík J. , Bielčíková J. , Bigot A. P. , Bilandzic A. , Biro G. , Biswas S. , Bize N. , Blair J. T. , Blau D. , Blidaru M. B. , Bluhme N. , Blume C. , Boca G. , Bock F. , Bodova T. , Bok J. , Boldizsár L. , Bombara M. , Bond P. M. , Bonomi G. , Borel H. , Borissov A. , Borquez Carcamo A. G. , Botta E. , Bouziani Y. E. M. , Bratrud L. , Braun-Munzinger P. , Bregant M. , Broz M. , Bruno G. E. , Buchakchiev V. D. , Buckland M. D. , Budnikov D. , Buesching H. , Bufalino S. , Buhler P. , Burmasov N. , Buthelezi Z. , Bylinkin A. , Bysiak S. A. , Cabanillas Noris J. C. , Cabrera M. F. T. , Cai M. , Caines H. , Caliva A. , Calvo Villar E. , Camacho J. M. M. , Camerini P. , Canedo F. D. M. , Cantway S. L. , Carabas M. , Carballo A. A. , Carnesecchi F. , Caron R. , Carvalho L. A. D. , Castillo Castellanos J. , Castoldi M. , Catalano F. , Cattaruzzi S. , Ceballos Sanchez C. , Cerri R. , Chakaberia I. , Chakraborty P. , Chandra S. , Chapeland S. , Chartier M. , Chattopadhay S. , Chattopadhyay S. , Chattopadhyay S. , Chen M. , Cheng T. , Cheshkov C. , Chibante Barroso V. , Chinellato D. D. , Chizzali E. S. , Cho J. , Cho S. , Chochula P. , Chochulska Z. A. , Choudhury D. , Christakoglou P. , Christensen C. H. , Christiansen P. , Chujo T. , Ciacco M. , Cicalo C. , Ciupek M. R. , Clai G. , Colamaria F. , Colburn J. S. , Colella D. , Colocci M. , Concas M. , Conesa Balbastre G. , Conesa del Valle Z. , Contin G. , Contreras J. G. , Coquet M. L. , Cortese P. , Cosentino M. R. , Costa F. , Costanza S. , Cot C. , Crochet P. , Cruz-Torres R. , Cui P. , Czarnynoga M. M. , Dainese A. , Dange G. , Danisch M. C. , Danu A. , Das P. , Das P. , Das S. , Dash A. R. , Dash S. , De Caro A. , de Cataldo G. , de Cuveland J. , De Falco A. , De Gruttola D. , De Marco N. , De Martin C. , De Pasquale S. , Deb R. , Del Grande R. , Stritto L. Dello , Deng W. , Devereaux K. C. , Dhankher P. , Di Bari D. , Di Mauro A. , Diab B. , Diaz R. A. , Dietel T. , Ding Y. , Ditzel J. , Divià R. , Djuvsland Ø.. , Dmitrieva U. , Dobrin A. , Dönigus B. , Dubinski J. M. , Dubla A. , Dupieux P. , Dzalaiova N. , Eder T. M. , Ehlers R. J. , Eisenhut F. , Ejima R. , Elia D. , Erazmus B. , Ercolessi F. , Espagnon B. , Eulisse G. , Evans D. , Evdokimov S. , Fabbietti L. , Faggin M. , Faivre J. , Fan F. , Fan W. , Fantoni A. , Fasel M. , Feliciello A. , Feofilov G. , Fernández Téllez A. , Ferrandi L. , Ferrer M. B. , Ferrero A. , Ferrero C. , Ferretti A. , Feuillard V. J. G. , Filova V. , Finogeev D. , Fionda F. M. , Flatland E. , Flor F. , Flores A. N. , Foertsch S. , Fokin I. , Fokin S. , Follo U. , Fragiacomo E. , Frajna E. , Fuchs U. , Funicello N. , Furget C. , Furs A. , Fusayasu T. , Gaardhøje J. J. , Gagliardi M. , Gago A. M. , Gahlaut T. , Galvan C. D. , Gangadharan D. R. , Ganoti P. , Garabatos C. , Garcia J. M. , García Chávez T. , Garcia-Solis E. , Gargiulo C. , Gasik P. , Gaur H. M. , Gautam A. , Gay Ducati M. B. , Germain M. , Gernhaeuser R. A. , Ghosh C. , Giacalone M. , Gioachin G. , Giri S. K. , Giubellino P. , Giubilato P. , Glaenzer A. M. C. , Glässel P. , Glimos E. , Goh D. J. Q. , Gonzalez V. , Gordeev P. , Gorgon M. , Goswami K. , Gotovac S. , Grabski V. , Graczykowski L. K. , Grecka E. , Grelli A. , Grigoras C. , Grigoriev V. , Grigoryan S. , Grosa F. , Grosse-Oetringhaus J. F. , Grosso R. , Grund D. , Grunwald N. A. , Guardiano G. G. , Guernane R. , Guilbaud M. , Gulbrandsen K. , Gumprecht J. J. W. K. , Gündem T. , Gunji T. , Guo W. , Gupta A. , Gupta R. , Gupta R. , Gwizdziel K. , Gyulai L. , Hadjidakis C. , Haider F. U. , Haidlova S. , Haldar M. , Hamagaki H. , Hamdi A. , Han Y. , Hanley B. G. , Hannigan R. , Hansen J. , Haque M. R. , Harris J. W. , Harton A. , Hartung M. V. , Hassan H. , Hatzifotiadou D. , Hauer P. , Havener L. B. , Hellbär E. , Helstrup H. , Hemmer M. , Herman T. , Hernandez S. G. , Herrera Corral G. , Herrmann S. , Hetland K. F. , Heybeck B. , Hillemanns H. , Hippolyte B. , Hoffmann F. W. , Hofman B. , Hong G. H. , Horst M. , Horzyk A. , Hou Y. , Hristov P. , Huhn P. , Huhta L. M. , Humanic T. J. , Hutson A. , Hutter D. , Hwang M. C. , Ilkaev R. , Inaba M. , Innocenti G. M. , Ippolitov M. , Isakov A. , Isidori T. , Islam M. S. , Iurchenko S. , Ivanov M. , Ivanov M. , Ivanov V. , Iversen K. E. , Jablonski M. , Jacak B. , Jacazio N. , Jacobs P. M. , Jadlovska S. , Jadlovsky J. , Jaelani S. , Jahnke C. , Jakubowska M. J. , Janik M. A. , Janson T. , Ji S. , Jia S. , Jiang T. , Jimenez A. A. P. , Jonas F. , Jones D. M. , Jowett J. M. , Jung J. , Jung M. , Junique A. , Jusko A. , Kaewjai J. , Kalinak P. , Kalweit A. , Karasu Uysal A. , Karatovic D. , Karatzenis N. , Karavichev O. , Karavicheva T. , Karpechev E. , Karwowska M. J. , Kebschull U. , Keidel R. , Keil M. , Ketzer B. , Khade S. S. , Khan A. M. , Khan S. , Khanzadeev A. , Kharlov Y. , Khatun A. , Khuntia A. , Khuranova Z. , Kileng B. , Kim B. , Kim C. , Kim D. J. , Kim E. J. , Kim J. , Kim J. , Kim J. , Kim M. , Kim S. , Kim T. , Kimura K. , Kirkova A. , Kirsch S. , Kisel I. , Kiselev S. , Kisiel A. , Kitowski J. P. , Klay J. L. , Klein J. , Klein S. , Klein-Bösing C. , Kleiner M. , Klemenz T. , Kluge A. , Kobdaj C. , Kohara R. , Kollegger T. , Kondratyev A. , Kondratyeva N. , Konig J. , Konigstorfer S. A. , Konopka P. J. , Kornakov G. , Korwieser M. , Koryciak S. D. , Koster C. , Kotliarov A. , Kovacic N. , Kovalenko V. , Kowalski M. , Kozhuharov V. , Kozlov G. , Králik I. , Kravčáková A. , Krcal L. , Krivda M. , Krizek F. , Gajdosova K. Krizkova , Krug C. , Krüger M. , Krupova D. M. , Kryshen E. , Kučera V. , Kuhn C. , Kuijer P. G. , Kumaoka T. , Kumar D. , Kumar L. , Kumar N. , Kumar S. , Kundu S. , Kurashvili P. , Kurepin A. , Kurepin A. B. , Kuryakin A. , Kushpil S. , Kuskov V. , Kutyla M. , Kuznetsov A. , Kweon M. J. , Kwon Y. , La Pointe S. L. , La Rocca P. , Lakrathok A. , Lamanna M. , Landou A. R. , Langoy R. , Larionov P. , Laudi E. , Lautner L. , Laveaga R. A. N. , Lavicka R. , Lea R. , Lee H. , Legrand I. , Legras G. , Lehrbach J. , Lejeune A. M. , Lelek T. M. , Lemmon R. C. , León Monzón I. , Lesch M. M. , Lesser E. D. , Lévai P. , Li M. , Li X. , Liang-gilman B. E. , Lien J. , Lietava R. , Likmeta I. , Lim B. , Lim S. H. , Lindenstruth V. , Lindner A. , Lippmann C. , Liu D. H. , Liu J. , Liveraro G. S. S. , Lofnes I. M. , Loizides C. , Lokos S. , Lömker J. , Lopez X. , López Torres E. , Lotteau C. , Lu P. , Lu Z. , Lugo F. V. , Luhder J. R. , Lunardon M. , Luparello G. , Ma Y. G. , Mager M. , Maire A. , Majerz E. M. , Makariev M. V. , Malaev M. , Malfattore G. , Malik N. M. , Malik Q. W. , Malik S. K. , Malinina L. , Mallick D. , Mallick N. , Mandaglio G. , Mandal S. K. , Manea A. , Manko V. , Manso F. , Manzari V. , Mao Y. , Marcjan R. W. , Margagliotti G. V. , Margotti A. , Marín A. , Markert C. , Martinengo P. , Martínez M. I. , Martínez García G. , Martins M. P. P. , Masciocchi S. , Masera M. , Masoni A. , Massacrier L. , Massen O. , Mastroserio A. , Matonoha O. , Mattiazzo S. , Matyja A. , Mazuecos A. L. , Mazzaschi F. , Mazzilli M. , Mdhluli J. E. , Melikyan Y. , Melo M. , Menchaca-Rocha A. , Mendez J. E. M. , Meninno E. , Menon A. S. , Menzel M. W. , Meres M. , Miake Y. , Micheletti L. , Mihaylov D. L. , Mikhaylov K. , Minafra N. , Miśkowiec D. , Modak A. , Mohanty B. , Mohisin Khan M. , Molander M. A. , Monira S. , Mordasini C. , Moreira De Godoy D. A. , Morozov I. , Morsch A. , Mrnjavac T. , Muccifora V. , Muhuri S. , Mulligan J. D. , Mulliri A. , Munhoz M. G. , Munzer R. H. , Murakami H. , Murray S. , Musa L. , Musinsky J. , Myrcha J. W. , Naik B. , Nambrath A. I. , Nandi B. K. , Nania R. , Nappi E. , Nassirpour A. F. , Nath A. , Nath S. , Nattrass C. , Naydenov M. N. , Neagu A. , Negru A. , Nekrasova E. , Nellen L. , Nepeivoda R. , Nese S. , Nicassio N. , Nielsen B. S. , Nielsen E. G. , Nikolaev S. , Nikulin S. , Nikulin V. , Noferini F. , Noh S. , Nomokonov P. , Norman J. , Novitzky N. , Nowakowski P. , Nyanin A. , Nystrand J. , Oh S. , Ohlson A. , Okorokov V. A. , Oleniacz J. , Onnerstad A. , Oppedisano C. , Ortiz Velasquez A. , Otwinowski J. , Oya M. , Oyama K. , Pachmayer Y. , Padhan S. , Pagano D. , Paić G. , Paisano-Guzmán S. , Palasciano A. , Panebianco S. , Pantouvakis C. , Park H. , Park H. , Park J. , Parkkila J. E. , Patley Y. , Patra R. N. , Paul B. , Pei H. , Peitzmann T. , Peng X. , Pennisi M. , Perciballi S. , Peresunko D. , Perez G. M. , Pestov Y. , Petersen M. T. , Petrov V. , Petrovici M. , Piano S. , Pikna M. , Pillot P. , Pinazza O. , Pinsky L. , Pinto C. , Pisano S. , Płoskoń M. , Planinic M. , Pliquett F. , Plociennik D. K. , Poghosyan M. G. , Polichtchouk B. , Politano S. , Poljak N. , Pop A. , Porteboeuf-Houssais S. , Pozdniakov V. , Pozos I. Y. , Pradhan K. K. , Prasad S. K. , Prasad S. , Preghenella R. , Prino F. , Pruneau C. A. , Pshenichnov I. , Puccio M. , Pucillo S. , Qiu S. , Quaglia L. , Ragoni S. , Rai A. , Rakotozafindrabe A. , Ramello L. , Rami F. , Rasa M. , Räsänen S. S. , Rath R. , Rauch M. P. , Ravasenga I. , Read K. F. , Reckziegel C. , Redelbach A. R. , Redlich K. , Reetz C. A. , Regules-Medel H. D. , Rehman A. , Reidt F. , Reme-Ness H. A. , Rescakova Z. , Reygers K. , Riabov A. , Riabov V. , Ricci R. , Richter M. , Riedel A. A. , Riegler W. , Riffero A. G. , Rignanese M. , Ripoli C. , Ristea C. , Rodriguez M. V. , Rodríguez Cahuantzi M. , Rodríguez Ramírez S. A. , Røed K. , Rogalev R. , Rogochaya E. , Rogoschinski T. S. , Rohr D. , Röhrich D. , Rojas Torres S. , Rokita P. S. , Romanenko G. , Ronchetti F. , Rosas E. D. , Roslon K. , Rossi A. , Roy A. , Roy S. , Rubini N. , Rudolph J. A. , Ruggiano D. , Rui R. , Russek P. G. , Russo R. , Rustamov A. , Ryabinkin E. , Ryabov Y. , Rybicki A. , Ryu J. , Rzesa W. , Sabiu B. , Sadovsky S. , Saetre J. , Šafařík K. , Saha S. K. , Saha S. , Sahoo B. , Sahoo R. , Sahoo S. , Sahu D. , Sahu P. K. , Saini J. , Sajdakova K. , Sakai S. , Salvan M. P. , Sambyal S. , Samitz D. , Sanna I. , Saramela T. B. , Sarkar D. , Sarma P. , Sarritzu V. , Sarti V. M. , Sas M. H. P. , Sawan S. , Scapparone E. , Schambach J. , Scheid H. S. , Schiaua C. , Schicker R. , Schlepper F. , Schmah A. , Schmidt C. , Schmidt H. R. , Schmidt M. O. , Schmidt M. , Schmidt N. V. , Schmier A. R. , Schotter R. , Schröter A. , Schukraft J. , Schweda K. , Scioli G. , Scomparin E. , Seger J. E. , Sekiguchi Y. , Sekihata D. , Selina M. , Selyuzhenkov I. , Senyukov S. , Seo J. J. , Serebryakov D. , Serkin L. , Šerkšnytė L. , Sevcenco A. , Shaba T. J. , Shabetai A. , Shahoyan R. , Shangaraev A. , Sharma B. , Sharma D. , Sharma H. , Sharma M. , Sharma S. , Sharma S. , Sharma U. , Shatat A. , Sheibani O. , Shigaki K. , Shimomura M. , Shin J. , Shirinkin S. , Shou Q. , Sibiriak Y. , Siddhanta S. , Siemiarczuk T. , Silva T. F. , Silvermyr D. , Simantathammakul T. , Simeonov R. , Singh B. , Singh B. , Singh K. , Singh R. , Singh R. , Singh R. , Singh S. , Singh V. K. , Singhal V. , Sinha T. , Sitar B. , Sitta M. , Skaali T. B. , Skorodumovs G. , Smirnov N. , Snellings R. J. M. , Solheim E. H. , Song J. , Sonnabend C. , Sonneveld J. M. , Soramel F. , Soto-hernandez A. B. , Spijkers R. , Sputowska I. , Staa J. , Stachel J. , Stan I. , Steffanic P. J. , Stellhorn T. , Stiefelmaier S. F. , Stocco D. , Storehaug I. , Strangmann N. J. , Stratmann P. , Strazzi S. , Sturniolo A. , Stylianidis C. P. , Suaide A. A. P. , Suire C. , Sukhanov M. , Suljic M. , Sultanov R. , Sumberia V. , Sumowidagdo S. , Szarka I. , Szymkowski M. , Tabares L. H. , Taghavi S. F. , Taillepied G. , Takahashi J. , Tambave G. J. , Tang S. , Tang Z. , Tapia Takaki J. D. , Tapus N. , Tarasovicova L. A. , Tarzila M. G. , Tassielli G. F. , Tauro A. , Tavira García A. , Tejeda Muñoz G. , Telesca A. , Terlizzi L. , Terrevoli C. , Thakur S. , Thomas D. , Tikhonov A. , Tiltmann N. , Timmins A. R. , Tkacik M. , Tkacik T. , Toia A. , Tokumoto R. , Tomassini S. , Tomohiro K. , Topilskaya N. , Toppi M. , Torres V. V. , Ramos A. G. Torres , Trifiró A. , Triloki T. , Triolo A. S. , Tripathy S. , Tripathy T. , Trubnikov V. , Trzaska W. H. , Trzcinski T. P. , Tsolanta C. , Tu R. , Tumkin A. , Turrisi R. , Tveter T. S. , Ullaland K. , Ulukutlu B. , Uras A. , Urioni M. , Usai G. L. , Vala M. , Valle N. , van Doremalen L. V. R. , van Leeuwen M. , van Veen C. A. , van Weelden R. J. G. , Vande Vyvre P. , Varga D. , Varga Z. , Torres P. Vargas , Vasileiou M. , Vasiliev A. , Vázquez Doce O. , Vazquez Rueda O. , Vechernin V. , Vercellin E. , Vergara Limón S. , Verma R. , Vermunt L. , Vértesi R. , Verweij M. , Vickovic L. , Vilakazi Z. , Villalobos Baillie O. , Villani A. , Vinogradov A. , Virgili T. , Virta M. M. O. , Vodopyanov A. , Volkel B. , Völkl M. A. , Voloshin S. A. , Volpe G. , von Haller B. , Vorobyev I. , Vozniuk N. , Vrláková J. , Wan J. , Wang C. , Wang D. , Wang Y. , Wang Y. , Wegrzynek A. , Weiglhofer F. T. , Wenzel S. C. , Wessels J. P. , Wiechula J. , Wikne J. , Wilk G. , Wilkinson J. , Willems G. A. , Windelband B. , Winn M. , Wright J. R. , Wu W. , Wu Y. , Xiong Z. , Xu R. , Yadav A. , Yadav A. K. , Yamaguchi Y. , Yang S. , Yano S. , Yeats E. R. , Yin Z. , Yoo I.-K. , Yoon J. H. , Yu H. , Yuan S. , Yuncu A. , Zaccolo V. , Zampolli C. , Zanone F. , Zardoshti N. , Zarochentsev A. , Závada P. , Zaviyalov N. , Zhalov M. , Zhang B. , Zhang C. , Zhang L. , Zhang M. , Zhang M. , Zhang S. , Zhang X. , Zhang Y. , Zhang Z. , Zhao M. , Zherebchevskii V. , Zhi Y. , Zhou D. , Zhou Y. , Zhu J. , Zhu S. , Zhu Y. , Zugravel S. C. , Zurlo N. 
Published: January 2025

Abstract
The production cross section of inclusive isolated photons has been measured by the ALICE experiment at the CERN LHC in pp collisions at centre-of-momentum energy of

$$\sqrt{s} =13$$

s

=
13

TeV collected during the LHC Run 2 data-taking period. The measurement is performed by combining the measurements of the electromagnetic calorimeter EMCal and the central tracking detectors ITS and TPC, covering a pseudorapidity range of

$$|\eta ^{\gamma }|<0.67$$

|

η
γ

|
<
0.67

and a transverse momentum range of

$$7<p_\textrm{T}^{\gamma } <200~$$

7
<

p
T
γ

<
200

GeV/

$$c$$

c

. The result extends to lower

$$p_\textrm{T}^{\gamma }$$

p
T
γ

and

$$x_\textrm{T}^{\gamma } = 2p_\textrm{T}^{\gamma }/\sqrt{s} $$

x
T
γ

=
2

p
T
γ

/

s

ranges, the lowest

$$x_\textrm{T}^{\gamma }$$

x
T
γ

of any isolated photon measurements to date, extending significantly those measured by the ATLAS and CMS experiments towards lower

$$p_\textrm{T}^{\gamma }$$

p
T
γ

at the same collision energy with a small overlap between the measurements. The measurement is compared with next-to-leading order perturbative QCD calculations and the results from the ATLAS and CMS experiments as well as with measurements at other collision energies. The measurement and theory prediction are in agreement with each other within the experimental and theoretical uncertainties.