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Busca por física além do modelo padrão no Large Hadron Collider - run 2

Processo: 15/00417-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 30 de março de 2015
Vigência (Término): 18 de dezembro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
Pesquisador responsável:Sergio Ferraz Novaes
Beneficiário:Thiago Rafael Fernandez Perez Tomei
Supervisor no Exterior: Andreas Dominik Hinzmann
Instituição-sede: Instituto de Física Teórica (IFT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São Paulo. São Paulo, SP, Brasil
Local de pesquisa : European Organization for Nuclear Research (CERN), Suíça  
Vinculado à bolsa:13/15479-0 - Busca por física além do modelo padrão no Large Hadron Collider, BP.PD
Assunto(s):Modelo padrão estendido   Grande Colisor de Hádrons   Física de alta energia   Dimensões extras

Resumo

A estrutura fundamental da matéria é o tema do estudo da Física das Partículas e suas Interações. O Large Hadron Collider (LHC) é um colisor de partículas localizado no sítio da Organização Européia para a Pesquisa Nuclear (CERN) próximo à fronteira franco-suíça. Idealizado e construído durante os anos 90 e 2000, o LHC foi projetado para fornecer colisões próton-próton, próton-íon e íon-íon com energia de centro de massa e taxa de interações (luminosidade) sem precedentes nesse tipo de experimento. Para a configuração próton-próton, o LHC teoricamente pode fornecer colisões de 14 TeV de energia de centro de massa a uma luminosidade 1E34/cm^2/s. Detectores de partículas foram projetados e construídos ao redor dos pontos de interação do LHC com o objetivo de estudar os resultados dessas colisões, dentre os quais destacam-se os experimentos de propósito geral construídos pelas colaborações ATLAS e CMS.Durante o chamado Run 1 do LHC, de 2010 a 2012, foram tomados cerca de 5/fb de colisões próton-próton a uma energia de 7 TeV e 20/fb a uma energia de 8 TeV, além de dados de colisões chumbo-chumbo e próton-chumbo. Esse conjunto de dados permitiu às colaborações ATLAS e CMS anunciar, em 2012, a descoberta do bóson de Higgs, uma das previsões mais importantes do chamado Modelo Padrão das Partículas e Campos. Além disso, ambas as colaborações analisaram os dados das colisões em busca de indícios de Física Além do Modelo Padrão; a ausência desses indícios permitiu reduzir consideravelmente o espaço de parâmetros de modelos de Nova Física baseados em arcabouços como supersimetria, dimensões extras e novas interações de calibre.Em 2013 e 2014, o LHC passou pelo primeiro Long Shutdown (LS1). Durante esse período, foram feitos consertos e aprimoramentos tanto no acelerador em si como nos detectores dos experimentos. Durante o ano de 2015, com o início do Run 2 do LHC, a expectativa é de que o CMS tome dados equivalentes a cerca de 10/fb de colisões a uma energia de centro de massa de 13 TeV. Com esse aumento de energia, a possível observação de indícios de Física Nova pouco após o início das colisões não deve ser descartada. Os grupos de análise devem estar a postos para estudar os dados do detector assim que disponíveis, e os primeiros resultados devem estar prontos já na segunda metade de 2015. Este documento propõe e delineia a busca por novas ressonâncias através do processo semileptônico pp indo em X indo em VV, V=W,Z, com os dados do Run 2 do LHC tomados pelo detector CMS. (AU)