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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17154
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Estudo do decaimento do h −→ Za −→ ℓℓγγ no Experimento ATLAS |
Título(s) alternativo(s): | Study of the decay h −→ Za −→ ℓℓγγ in the ATLAS Experiment |
Autor: | Soeiro, Mariana ![]() |
Primeiro orientador: | Begalli, Marcia |
Primeiro coorientador: | Coutinho, Yara do Amaral |
Primeiro membro da banca: | Mundim Filho, Luiz Martins |
Segundo membro da banca: | Donadelli, Marisílvia |
Terceiro membro da banca: | Mahon, José Roberto Pinheiro |
Resumo: | A colaboração ATLAS observou que o decaimento H → Z(ℓℓ)γ apresenta um limite superior 6,6 vezes a previsão do Modelo Padrão (MP), com nível de confiança de 95% para massa de 125 GeV durante a primeira tomada de dados do LHC. Considerando o mesmo processo e período a colaboração CMS relatou um limite superior observado de 7,4 vezes o previsto pelo MP. Baseados na segunda tomada de dados do LHC os resultados publicados em 2020 apresentaram um valor 3,6 vezes o previsto pelo MP, ainda fortalecendo a ideia de contribuição de nova física (BSM), como previsto no Modelo de Dois Dubletos de Higgs (2HDM). O excesso no canal H → Z(ℓℓ)γ pode ser explicado pelo decaimento exótico do Higgs do MP, h → Z(ℓℓ)a(γγ), onde o “a” é uma partícula candidata do tipo áxion (ALP), ou seja, uma ressonância estreita (pseudoescalar) do modelo 2HDM estudada no presente trabalho. As pesquisas desenvolvidas na busca por decaimentos h → Za → ℓℓγγ podem explorar uma região de acoplamentos do ALP em fótons, com possibilidade de deteção no Experimento ATLAS. Quando produzidos a distância máxima de 1,5 m a partir do vértice primário, a identificação dos fótons se torna mais precisa, mas existe uma região de baixa massa no decaimento do ALP, onde os dois fótons são emitidos além da região do calorímetro eletromagnético, sendo vistos como um jato. Dessa forma, precisamos definir novas estratégias utilizando a reconstrução dos jatos para estudar a possibilidade de separação dessas partículas pelo algoritmo de anelamento, pois ALPs leves podem aumentar a razão no canal H → Zγ quando identificados incorretamente devido às limitações do sistema de calorimetria. |
Abstract: | The ATLAS collaboration observed the H → Z(ℓℓ)γ decay with an upper limit 6.6 times the Standard Model (MP) prediction, with 95% C.L. for 125 GeV Higgs mass during the Run I. The CMS collaboration reported an observed upper limit of 7.4 times the SM prediction, considering the same process and period. The results published in 2020 based on data from Run II present an upper limit 3.6 times the SM expected value, further strengthening the idea of new physics contribution as predicted in the Two Higgs Doublet Model (2HDM).The excess in this channel H → Z(ℓℓ)γ may come from the exotic decay of the SM Higgs, h → Z(ℓℓ)a(γγ), where the “a” is an axion-like particle (ALP) candidate, a narrow (pseudoscalar) resonance predicted in the Two Higgs Doublet Model (2HDM) that will be studied in the present work. The searches carried out for decays h → Za → ℓℓγγ can explore a region of ALP couplings to fótons that can be detected in the ATLAS Experiment. When produced at a maximum distance of 1.5 m from the primary vertex, the identification of the photons becomes more precise but there is a low mass region in the ALP decay where the two photons are emitted beyond the region of the electromagnetic calorimeter, being seen as a jet. Thus, we need to define strategies using jet reconstruction to study the possibility of separating these particles using the annealing algorithm, as light ALPs can increase the observed ratio in channel h → Zγ. |
Palavras-chave: | ATLAS Experiment Particles (Nuclear physics) - Detectors Higgs bosons Axions ALP Experimento ATLAS Partículas (Física nuclear) - Detectores Higgs, Bósons de Áxions ATLAS Bóson de Higgs ALP |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES E CAMPOS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Citação: | SOEIRO, Mariana. Estudo do decaimento do h → Za → ℓℓγγ no Experimento ATLAS. 2021. 114 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021 |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17154 |
Data de defesa: | 14-Set-2021 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Física |
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Dissertação - Mariana Soeiro - 2021 - Completa.pdf | 15,82 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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