| Data: |
2023 |
| Resum: |
Aquesta tesi presenta dues recerques de nous escalars utilitzant les 139 fb^-1 de dades de col·lisions protó-protó a una energia del centre de massa de 13 TeV, recollides amb detector ATLAS al Gran Col·lisionador d'Hadrons (LHC per les sigles en anglès) del CERN durant el període Run 2. Ambdues recerques busquen estats finals amb múltiples jets i un electró o muó, i es classifiquen els esdeveniments segons la multiplicitat dels jets i la probabilitat que aquests hagin tingut origen en la hadronització d'un quark bottom. S'utilitzen xarxes neuronals parametritzades per discriminar entre senyal i el fons, i s'inclouen en ajustaments de màxima versemblança a les dades per a les diferents hipòtesis de massa. La primera recerca està dedicada als bosons de Higgs carregats, predits per diverses teories Més Enllà del Model Estàndard (HBSM per les sigles en anglès) i motivats per la inadequació del Model Estàndard per explicar alguns fenòmens experimentals. El treball es centra en bosons de Higgs carregats d'alta massa, més pesats que el quark top, desintegrant-se en un parell de quarks top i bottom. La producció s'assumeix en associació amb quarks top i bottom. La recerca es realitza en l'interval de masses entre 200 i 2000 GeV. No s'observa cap excés significatiu per sobre del fons esperat del Model Estàndard, per tant, es fixen límits per a la secció eficaç de la producció de bosons de Higgs carregats multiplicada per la fracció de la probabilitat de desintegrar-se en un quark top i un bottom. Els resultats s'interpreten en el context de l'hMSSM, diversos escenaris de Mh125 i 2HDM+a. La segona recerca té com a objectiu les desintegracions de corrents neutres canviants de sabor (FCNC per les sigles en anglès) dels quarks top en un nou escalar que es desintegra en un parell de quarks bottom. Aquest innovador estudi investiga un escalar en un ampli rang de masses entre 20 i 160 GeV i amb probabilitats de desintegració inferiors a 0. 1%. En el cas del bosó de Higgs, les probabilitats de desintegració que es preveuen dins del Model Estàndard són molt suprimides. Diversos models teòrics Més Enllà del Model Estàndard prediuen noves partícules i probabilitats de desintegració més alta. En particular, en les extensions simples impliquen el mecanisme de Froggatt-Nielsen, s'introdueix un camp escalar amb càrrega de sabor, el anomenat flavon, que presenta interaccions que no conserven el sabor. Com que no s'observa cap excés significatiu, es calculen límits per a ambdues possibles desintegracions FCNC. A més, es fixen límits per al procés que implica el bosó de Higgs del Model Estàndard. |
| Resum: |
Esta tesis presenta dos búsquedas de nuevos escalares utilizando los 139 fb^-1 de datos de colisiones protón-protón a una energía de centro de masa de 13 TeV, recogidos con el detector ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés) en el CERN durante el período Run 2. Ambas búsquedas buscan estados finales de múltiples jets con un electrón o muón, y los eventos se categorizan según la multiplicidad de jets y la probabilidad de que estos hayan sido originados a partir de la hadronización de un quark bottom. Se utilizan redes neuronales para discriminar entre señal y el fondo, y se incluyen en ajustes de máxima verosimilitud a los datos para las diversas hipótesis de masa. La primera búsqueda se dedica a los bosones de Higgs cargados, predichos por varias teorías más allá del Modelo Estándar (BSM por sus siglas en inglés) y motivados por la insuficiencia del Modelo Estándar para explicar algunos fenómenos experimentales. El trabajo se centra en los bosones de Higgs cargados de alta masa, más pesados que el quark top, que decaen en un par de quarks top y bottom. Su producción se asume en asociación con un quark top y un quark bottom. La búsqueda se realiza en el rango de masa entre 200 y 2000 GeV. No se observa un exceso significativo de eventos por encima del fondo esperado del Modelo Estándar, por lo que se establecen límites superiores para la sección eficaz de producción del bosón de Higgs cargado multiplicado por la probabilidad de desintegración en un quark top y un bottom. Los resultados se interpretan en el contexto del hMSSM, varios escenarios de Mh125 y 2HDM+a. La segunda búsqueda se enfoca en los decaimientos de corrientes neutras que cambian el sabor (FCNC por sus siglas en inglés) de los quarks top en un nuevo escalar que decae en un par de quarks bottom. Este novedoso estudio explora un escalar en un amplio rango de masas entre 20 y 160 GeV y probabilidades de desintegración inferiores a 0. 1%. En el caso del bosón de Higgs, las probabilidades de desintegración que se predicen dentro del Modelo Estándar son muy suprimidas. Varios modelos teóricos Más Allá del Modelo Estándar predicen nuevas partículas y probabilidades de desintegración más altas. En particular, en las extensiones simples que involucran el mecanismo de Froggatt-Nielsen, se introduce un campo escalar con carga de sabor, el llamado flavón, que presenta interacciones que no conservan el sabor. Como no se observa un exceso significativo, se extraen límites superiores para ambos posibles decaimientos FCNC. Además, se establecen límites para el proceso que involucra el bosón de Higgs del Modelo Estándar. |
| Resum: |
This thesis presents two searches for new scalars using the 139 fb^-1 proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV collected by the ATLAS detector at the CERN Large Hadron collider during Run 2. Both searches look for multi-jet final states with one electron or muon and events are categorised according to the multiplicity of jets and how likely these are to have originated from the hadronisation of a bottom quark. Parameterised feed-forward neural networks are used to discriminate between signal and background and included in maximum-likelihood fits to the data for the various mass hypotheses. The first search is dedicated to charged Higgs bosons, predicted by various theories Beyond the Standard Model and motivated by the inadequacy of the Standard Model to explain some experimental phenomena. The work focuses on heavy charged Higgs bosons, heavier than the top quark, decaying to a pair of top and bottom quarks. They are assumed to be produced in association with a top and a bottom quarks. The search is performed in the mass range between 200 and 2000 GeV. No significant excess of events above the expected Standard Model background is observed, hence upper limits are set for the cross-section of the charged Higgs boson production times the branching fraction of its decay. Results are interpreted in the context of hMSSM, various Mh125 scenarios and 2HDM+a. The second search targets flavour-changing neutral-currents decays of top quarks into a new scalar decaying into a pair of bottom quarks. This novel study probes for a scalar on a broad mass range between 20 and 160 GeV and branching ratios below 0. 1%. In the case of the Higgs boson, branching ratios are predicted within the Standard Model to be heavily suppressed. Several Beyond the Standard Model theoretical models predict new particles and enhanced branching ratios. In particular, simple extensions involve the Froggatt-Nielsen mechanism, which introduces a scalar field with flavour charge, the so-called flavon, featuring flavour violating interactions. As no significant excess is observed, upper limits for both possible FCNC decays are extracted. In addition, limits are set for the process involving the Standard Model Higgs. |
| Nota: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Física |
| Drets: |
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons:  |
| Llengua: |
Anglès |
| Col·lecció: |
Programa de Doctorat en Física |
| Document: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Matèria: |
Física de partícules ;
Física de partículas ;
Particle physics ;
LHC ;
ATLAS ;
Ciències Experimentals |
visitant ::
identificació
dir.
