Estudo do decaimento do h −→ Za −→ ℓℓγγ no Experimento ATLAS

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Soeiro, Mariana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Física
• Palavras-chave em Português: ATLAS Experiment; Particles (Nuclear physics) - Detectors; Higgs bosons; Axions; ALP; Experimento ATLAS; Partículas (Física nuclear) - Detectores; Higgs, Bósons de; Áxions; ATLAS; Bóson de Higgs; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES E CAMPOS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17154

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.