Charged particle tracking applied to a search for dark matter in collider experiments

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Böger, João Paulo de Souza
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/218980
Resumo: O seguinte projeto apresenta um estudo sobre a reconstrução de traços de partículas carregadas no detector de partículas CMS, localizado no LHC, e a viabilidade de detecção de partículas de matéria escura nesse. Nosso trabalho utiliza o modelo de Partículas Massivas de Interação Tênue (FIMPs), em que uma Partícula de Longa Vida (LLP), F, é predita e se acopla tenuemente a uma partícula carregada do Modelo Padrão (SM) e uma de Matéria Escura s: F −> s + SM. A partícula F decai no volume do CMS deixando uma assinatura de traço evanescente, isto é, o traço possui hits apenas das primeiras camadas do detector, dado que após F decair os produtos do decaimento não possuem energia suficiente, ou sequer interagem, com os elementos do detector. Um algoritmo de reconstrução de traços baseado na técnica de Kalman Filter Combinatório foi implementado em um detector simplificado, reconstruindo 40% dos traços de píons (pi ±) corretamente. Em seguida, uma análise de eventos contendo charginos (chi ±) como as partículas F do modelo de FIMP, gerados por simulações de Monte Carlo, foi realizada atingindo desempenho de 70% dos traços sendo reconstruídos apropriadamente, sugerindo que assinaturas de traços evanescentes podem ser detectadas no experimento CMS. Os resultados foram comparados e validados com uma análise da colaboração CMS.