Búsqueda de materia oscura producida junto a un bosón de higgs en el canal de desintegración a dos bosones W+W en colisiones de protones a √s=13 TeV de energía del centro de masa en el LHC con el experimento CMS.

Abstract

RESUMEN: Se presenta la búsqueda de materia oscura producida junto a un bosón de Higgs en colisiones de protones al gran colisionador de hadrones. Los datos usados fueron tomados en el experimento CMS en el año 2016 y corresponden a una luminosidad integrada de 35.9 fb-1. La búsqueda se basa en dos modelos simplificados, usados como referencia: un modelo Z’-2HDM y un modelo Z’ bariónico. Para mejorar la significancia de la señal sobre los fondos principales se han utilizado técnicas de análisis multivariable. Los fondos se han estimado usando datos o simulaciones dedicadas, corregidas usando datos cuando posible. Se han considerado numerosas posibles fuentes de incertidumbres sistemáticas, teóricas o experimentales, aunque los resultados sean limitados por la incertidumbre estadística debida al bajo número de eventos observados. Los resultados no han mostrado diferencias significativas entre la cantidad de sucesos esperados por el Modelo Estándar y los datos, de manera que son interpretados como límites superiores en la sección eficaz de producción de materia oscura al gran colisionador de hadrones.

ABSTRACT: A search for dark matter produced in association with a Higgs boson in proton-proton collisions at the LHC is presented. A total amount of 35.9 fb-1 of data, collected by the CMS experiment during 2016, have been used. The search takes two simplified models, a Z’-2HDM model and a Baryonic Z’ model, as reference. Multivariate analysis techniques have been employed to enhance the significance of the signal over the main backgrounds. These are estimated using data or through dedicated simulations, corrected using data whenever possible. Several sources of systematic uncertainties, theoretical and experimental, have been taken into account, however the results are dominated by the statistical uncertainty due to the low number of events observed. No significant discrepancies are observed between data and the Standard Model prediction (background-only hypotesis), such that they are interpreted as upper limits on the dark matter production cross-section at the LHC.