Prospects of a search for dark higgs at CMS

Autor(es)

Breno Orzari

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo. 2020-07-30.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Física Teórica (IFT). São Paulo
• Data de defesa: 2020-07-13
• Orientador: Thiago Rafael Fernandez Perez Tomei

Resumo

Neste trabalho, um estudo sobre a viabilidade de uma busca por matéria escura no detector de partículas CMS é apresentado. O modelo de partícula de matéria escura escolhido é denominado modelo dark Higgs, que supõe a existência de três novos estados no setor escuro da matéria: um bóson vetorial massivo Z' , um férmion de Majorana χ que deve ser o responsável pelos fenômenos de matéria escura observados atualmente, e um mediador análogo ao bóson de Higgs chamado dark Higgs (d_H) que é responsável pela geração dos termos de massa das outras duas partículas. O canal de decaimento mono-d_H foi o canal estudado, que é percebido como energia transversa faltante + jato gordo pelo detector CMS. Um conjunto de requerimentos de seleção retirados de outros trabalhos, junto de uma seleção alternativa na massa invariante do jato gordo foram aplicados em dados gerados por simulações de Monte Carlo, e o método de análise cut and count foi usado na obtenção de regiões de exclusão para diferentes conjuntos de parâmetros do modelo. Considerando dados do Run 2 do LHC (L = 150 fb^−1 ), que estão disponíveis para análise, valores de m_Z' de até 2470 GeV, 2800 GeV e 2950 GeV podem ser sondados para m_d_H = 50 GeV, 70 GeV e 90 GeV, respectivamente. Valores de m_χ se estendendo até 490 GeV, 580 GeV e 600 GeV, para os mesmos valores de m_d_H , também podem ser explorados. Para as massas m_χ , m_Z' fixadas em 200 GeV, 1000 GeV e 300 GeV, 1500 GeV, valores de m_d_H variando de 13 GeV a 178 GeV, e de 20 GeV a 174 GeV, respectivamente, podem ser explorados. (AU)

• Processo FAPESP: 18/01398-1 - Busca por nova física no experimento CMS do Large Hadron Collider
• Beneficiário: Breno Orzari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado