Búsqueda de la producción de parejas de charginos y squarks top en estados finales con dos leptones de carga opuesta en colisiones protón-protón A √s = 13 TeV

Abstract

RESUMEN: Esta tesis doctoral presenta una búsqueda de la producción de partículas supersimétricas en eventos con dos leptones de carga opuesta (electrones o muones) y momento faltante en el plano trasverso. La muestra de datos recogida por el detector CMS durante el periodo de funcionamiento del LHC en 2016, corresponde a 35.9 fb −1 de luminosidad integrada en colisiones protón-protón con una energía de centro de masas de √s = 13 TeV. No se han observado desviaciones significantes respecto la predicción del Modelo Estándar. Para estudiar la producción de pares de chargino y squark top, los resultados han sido interpretados en términos de varios modelos simplificados asumiendo la conservación de la simetría R-parity y siendo el neutralino la partícula supersimétrica más ligera de cada modelo. Cuando se considera la desintegración del chargino vía sleptones, asumiendo para ellos una masa igual al promedio de las masas del neutralino y del chargino, se establecen límites de exclusión con un nivel de confianza del 95% para las masas del chargino y del neutralino que llegan hasta los 800 y 320 GeV respectivamente. Para la producción de squarks top, la búsqueda se centra en modelos con pequeñas diferencia de masa entre el squark top y el neutralino. Cuando el squark top decae en un quark top fuera de la capa de masas y un neutralino, los límites de exclusión se extienden hasta los 420 y 360 GeV respectivamente para las masas del squark top y del neutralino.

ABSTRACT: This PhD thesis presents a search for pair production of supersymmetric particles in events with two oppositely charged leptons (electrons or muons) and missing transverse momentum. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb −1 of proton-proton collisions at √s = 13 TeV collected with the CMS detector during the 2016 data taking period at the LHC. No significant deviation is observed from the predicted standard model background. The results are interpreted in terms of several simplified models for chargino and top squark pair production, assuming R-parity conservation and with the neutralino as the lightest supersymmetric particle. When the chargino is assumed to undergo a cascade decay through sleptons, with a slepton mass equal to the average of the chargino and neutralino masses, exclusion limits at 95% confidence level are set on the masses of the chargino and neutralino up to 800 and 320 GeV, respectively. For top squark pair production, the search focuses on models with a small mass difference between the top squark and the lightest neutralino. When the top squark decays into an off-shell top quark and a neutralino, the limits extend up to 420 and 360 GeV for the top squark and neutralino masses, respectively.