SEARCH FOR ELECTROWEAK PRODUCTION OF SUPERSYMMETRIC PARTICLES IN COMPRESSED MASS SPECTRA WITH THE ATLAS DETECTOR AT THE LHC

In questa tesi, sono presentate due analisi che cercano la produzione di particelle supersimmetriche attraverso l'interazione elettrodebole: la ricerca di chargini, dove i chargini prodotti decadono in bosoni W e neutralini, e la ricerca di tracce displaced, ossia di tracce cariche spostate dal vertice di collisione primario, provenienti dai decadimenti di higgsini in pioni. Queste ricerche sono effettuate in spettri di massa compressi, dove la differenza di massa tra la particella subito più pesante di quella più leggera e quella più leggera è relativamente piccola. Queste ricerche usano dati provenienti dalle collisioni protoni-protoni raccolti con un'energia nel centro di massa di 13 TeV con il rivelatore ATLAS presso LHC. Nella ricerca di chargini, la differenza di massa considerata tra i chargini e i neutralini è vicina alla massa del bosone W. In tale spazio fasi, la produzione di coppie di chargini è cinematicamente simile a quella del fondo WW, il che rende sperimentalmente difficile separare il segnale dei chargini dal fondo WW. Lo stato finale considerato è costituito da due leptoni provenienti dai decadimenti leptonici dei bosoni W, momento trasverso mancante e assenza di attività adronica, mentre tecniche di machine learning avanzate sono impiegate per separare il segnale supersimmetrico dai fondi. Masse di chargini fino a 140 GeV sono escluse al 95% di livello di confidenza nel caso di una differenza di massa minore di circa 100 GeV. I risultati ottenuti soprassiedono i precedenti risultati di ATLAS in regioni particolarmente interessanti dove la produzione di coppie di chargini si sarebbe potuta nascondere dietro il simile fondo WW. Nella ricerca di tracce displaced, la differenza di massa tra le particelle supersimmetriche prodotte e i neutralini più leggeri scende fino a 0.3 GeV. La segnatura sperimentale è costituita da un getto, momento trasverso mancante e una traccia carica a basso momento con un'origine spostata dal punto di collisione; quest'ultimo elemento è la prima volta che viene usato in una ricerca di questo tipo ad un collisionatore adronico. I risultati mostrano che l'analisi ha sensitività per escludere diverse ipotesi di segnale per masse di higgsini fino a 175 GeV se nessun eccesso è osservato nei dati. Per masse inferiori, la sezione d'urto più grande permette di ottenere significanze più elevate per diversi scenari di differenze di massa. Tutte queste ipotesi di segnale non sono ancora state esplorate da nessuna analisi esistente dei dati di LHC.

Grantor dc:publisher

Università degli Studi di Milano

Year dc:date

2022

Author dc:creator

• BALLABENE, ERIC

Contributors dc:contributor

• supervisor: T. Lari ; coordinator: M. Paris
• E. Ballabene
• PARIS, MATTEO

• SUPERSYMMETRY
• SUSY
• ELECTROWEAK
• COMPRESSED
• ATLAS
• LHC
• Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
• Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess

Language dc:language

eng

Identifier

http://dx.doi.org/10.13130/ballabene-eric_phd2022-11-17
10.13130/ballabene-eric_phd2022-11-17

OAI identifier oai:identifier

oai:air.unimi.it:2434/943307