Búsquedas de partículas de larga vida en CMS

Abstract

ABSTRACT: ABSTRACT: Long-lived particles appear as predictions in many beyond the Standard Model theories. In this work a hypothetical process is explored in which a non Standard Model Higgs boson produces a pair of long-lived spinless X bosons, each of which produces a dilepton. This is based on an ongoing analysis at CMS using proton-proton collisions at a 13 TeV centre of mass energy. The main objective is to study optimal cuts related to the flight distance and impact parameter of the long-lived particles. First, the distribution of displacement and kinematics for a set of different signals are examined at generation level, to have a ground of comparison to the next part in which reconstruction is approached for the flight distance Lxy , flight distance to error ratio Ixy, impact parameter dxy and impact parameter to error ratio dxy /σ(dxy) . The signal significance was calculated for the reconstructed cases, finding distinct behaviors for different signals. On this basis, some regions for optimal cuts are singled out. Finally, a comparison between flight distance and impact parameter at generation level is shown, also finding distinct results for different signals.

RESUMEN: Las partículas de larga vida aparecen como predicciones en las teorías más allá del Modelo Estándar. En este trabajo, se explora un hipotético proceso en el cual un bosón de Higgs no perteneciente al Modelo Estándar, produce un par de bosones X de espín nulo y de larga vida, cada uno de los cuales produce luego un dileptón. El presente se basa en un análisis en marcha del CMS que usa colisiones protón-protón a una energía de centro de masa de 13 TeV. El objetivo principal es estudiar cortes óptimos relacionados con la distancia de vuelo y el parámetro de impacto de las partículas de larga vida. Primero, la distribución del desplazamiento y la cinemática para un conjunto de señales son examinados a nivel de generación, esto para tener un punto de comparación con la siguiente parte en la cual se aborda la reconstrucción para el parámetro de vuelo Lxy , la razón del parámetro de vuelo a su error Ixy, el parámetro de impacto dxy y la razón del parámetro de impacto a su error dxy /σ(d xy). La significancia de señal fue calculada para los casos reconstruidos, encontrando distintos comportamientos para las diferentes señales, en base a esto, algunas regiones para cortes óptimos fueron señaladas. Finalmente, se muestra una comparación entre la distancia de vuelo y el impacto de parámetro a nivel de generación, encontrado también diversos resultados para las distintas señales.