LABORATORI NAZIONALI DI LEGNARO
In fisica sperimentale delle alte energie una ricerca oltre il modello standard delle particelle è dedicata al meccanismo dell’altalena con mediatori tripletti deboli di fermioni pesanti (tipo III). La ricerca è basata sui processi dove i mediatori del modello ad altalena sono prodotti attraverso un bosone vettore carico e virtuale, e decadono in bosoni vettore reali e leptoni carichi standard. Gli stati finali considerati contengono esattamente tre leptoni carichi, energia trasversa mancante, che rivela indirettamente la presenza di neutrini standard, e jets. La somma della carica elettrica dei tre leptoni considerata ha valore unitario, di ambo i segni. Il campione di dati analizzati è stato raccolto dall’esperimento Compact Muon Solenoid (CMS) all’acceleratore Large Hadron Collider (LHC) del CERN, in Ginevra (Svizzera), nel corso del periodo di presa dati in collisioni protone-protone, relativo al 2012. Tale campione di dati consta di una luminosità integrata pari a 19.7 /fb con energia disponibile nel centro di massa di 8 TeV. Gli algoritmi di trigger selezionati richiedono due leptoni carichi (dileptoni) con impulso trasverso sopra le soglie di 17 GeV e 8 GeV, rispettivamente. I contributi di fondo agli eventi di segnale provengono da processi del modello standard, principalmente dibosoni, conversioni asimmetriche di fotoni (Dalitz) e leptoni provenienti da vertici secondari (Fake). Dalitz e Fake sono stimati attraverso due metodi, che usano le informazioni provenienti dai dati. L’incertezza sistematica relativa al fondo è dominante rispetto agli errori statistici. Il segnale è modellato attraverso una tecnica di simulazione Monte Carlo per diversi valori di massa dei mediatori nell’intervallo tra 140 GeV e 340 GeV. Un possibile contributo di segnale nel campione di dati analizzati è investigato con il metodo dell’esperimento taglia e conta. Non c'è evidenza statistica di segnale rispetto al fondo previsto dal modello standard nei dati del 2012, così si conclude che nessun indizio di nuova fisica da modello dell'altalena tipo III è presente. La sensitività dell’analisi è stata calcolata nell’ipotesi di solo fondo. Sono presentati i limiti superiori sulle sezioni d’urto di produzione dei mediatori nel modello dell’altalena moltiplicati per il rapporto di decadimento nelle catene che portano stati finali con leptoni carichi. Poi, i limiti superiori sono tradotti in limite inferiore sul valore di massa dei mediatori: il limite osservato è 240 GeV. Le camere a deriva per la rivelazione dei muoni dell'esperimento CMS sono state costruite anche ai LNL negli anni 1990. I dati raccolti dai trigger con muoni sono immagazzinati presso il centro di calcolo Tier 2. Tale centro di calcolo offre prestazioni di calcolo ad alta efficienza, ovvero è un punto di forza per lo sviluppo delle analisi dati. Le prestazioni sono le migliori in Italia e paragonabili a quelle dei Tier 2 americani. L'analisi presentata è stata sviluppata con il supporto del Tier 2 LNL. Il personale afferente CMS è coinvolto nella gestione del centro di calcolo, nello sviluppo e mantenimento del sistema di presa dati (DAQ) di livello centrale e relativo alle camere a deriva, nelle fasi di presa dati.

DATA: 16-04-2014