Búsqueda de producción de pares de partículas supersimétricas en estados finales con dos leptones de carga opuesta y gran momento transversal perdido en colisiones protón-protón a 13 TeV

Abstract

Se presenta una búsqueda de producción en pares de partículas supersimétricas en eventos con dos leptones de carga opuesta (electrones o muones) y alto momento transverso faltante. La muestra de datos corresponde a colisiones protón-protón recolectados por el detector CMS en el LHC a una luminosidad integrada de 138 fb-1 y a una energía en el centro de masas de 13 TeV. No se ha encontrado ninguna evidencia significativa de desviaciones con respecto a la predicción del modelo estándar en los datos. Los resultados se interpretan en términos de límites superiores en la sección eficaz para distintos modelos simplificados supersimétricos, asumiendo la conservación de la R-paridad y donde el neutralino es la partícula supersimétrica más ligera. Si se asume que el chargino sufre una desintegración en cascada a través de sleptones, se deriva una región de exclusión en el plano de masas chargino-neutralino, alcanzando masas del chargino de hasta 1120 GeV, así como masas de neutralino de hasta 490 GeV. Del mismo modo, en la región donde la diferencia entre las masas del squark top y el neutralino se encuentra entre las masas del bosón WW y el quark top, los límites se extienden hasta 520 GeV para la masa del squark top en un modelo donde el squark top decae en un quark top y un neutralino. En un modelo alternativo, el squark top decae en un chargino y un quark bottom, con el chargino posteriormente decayendo en un bosón W y el neutralino más ligero, donde se excluyen masas del squark top hasta 560 GeV para Δm∼2(Δm_W). Por último, se ha considerado la producción en pares de sleptones, excluyendo valores de la masa del sleptón de hasta 700 GeV y masas del neutralino hasta 360 GeV. Estos resultados mejoran los obtenidos por la Colaboración CMS en búsquedas previas de producción en pares de partículas supersimétricas en el mismo estado final.

A search for pair production of supersymmetric particles in events with two oppositely charged leptons (electrons or muons) and missing transverse momentum is reported. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 138 fb-1 of proton-proton collisions at a center of mass energy of 13 TeV, collected with the CMS detector at the LHC. No significant evidence for a deviation with respect to the standard model prediction was observed in data. Results are interpreted in terms of upper limits on the cross section for supersymmetric simplified model spectra, assuming R-parity conservation and with the neutralino as the lightest supersymmetric particle. If the chargino is assumed to undergo a cascade decay through sleptons, an exclusion region in the chargino-neutralino mass plane is derived, extending to chargino masses of 1120 GeV and neutralino masses of 490 GeV. Likewise, In the region where the difference between the top squark and neutralino masses fall between the W boson and top quark masses, limits extend up to 520 GeV, for the top squark mass for a model where the top squark decays via a top quark and a neutralino. In an alternative model considered, the top squark decays into a chargino and a bottom quark, with the chargino subsequently decaying into a W boson and the lightest neutralino, where top squark masses up to 540 GeV are excluded for Δm∼2(Δm_W). Lastly, slepton pair production has been considered, excluding slepton masses up to 700 GeV and neutralino masses up to 360 GeV. These results improve the ones obtained by the CMS Collaboration in previous searches for supersymmetric particle pair production in the same final state.