Publication: Search for third generation squarks in the missing transverse energy plus jet sample at CDF Run II
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Publication Date
2010-11-12
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Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
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Abstract
There are two different types of fundamental constituents of Nature, in the framework of the Standard Model: bosons and fermions. Bosons are those particles responsible for carrying the interactions among the fermions, which constitute matter. Fermions are divide into six quarks and six leptons, forming a three-folded structure. All these fermions and bosons have an antimatter partner. However, several difficulties point along with the idea that the Standard Model is only an effective low energy theory. These limitations include the difficulty to incorporate gravity and the lack of justification to fine tuning of some perturbative corrections. Moreover, some regions of the theory are not understood, like the mass spectrum of the Standard Model or the mechanism for electroweak symmetry breaking. The analyses presented in this thesis focus on the search for third generation squarks in the missing transverse energy plus jets final state. The production of sbottom (~b) and stop (~t) quarks could be highly enhanced at the Tevatron, giving the possibility of discovering new physics or limiting the parameter space available in the theory.
No signal is found over the predicted Standard Model background in both searches. Instead, 95% confidence level limits are set on the production cross section, and then translated into the mass plane of the hypothetical particles.
En el marco de la colaboración CDF, la presente tesis doctoral se basa en la búsqueda de nueva física mas allá del Modelo Estándar (ME). En particular, la búsqueda de quarks supersimetricos de la tercera familia (stop y sbottom) en la muestra de datos que contiene jets y descompensación de momento transverso. Para ello, ha sido necesario entender con gran precisión los objetos físicos necesarios para el análisis, el desarrollo de técnicas para la descripción de los procesos conocidos del ME y el uso y desarrollo de técnicas avanzadas para optimizar la selección. El primero de los análisis de datos presentado en este trabajo es la búsqueda de sbottom quarks a través de la desintegración de gluinos. A su vez, cada sbottom se desintegra en bottom quark y neutralino. Como resultando un estado final con cuatro b-jets y MET procedente de los neutralinos, que escapan a la detección. El segundo análisis llevado a cabo como parte de la presete tesis, es la búsqueda destop quark desintegrandose en charm quark y neutralino. El estado final esta compuesto por dos charm jets y MET procedente de los neutralinos. En resumen, se han realizado dos búsquedas de squarks de la tercera familia sin encontrar en ninguna de ellas desviaciones de la predicción del ME. El trabajo presentado en esta tesis, esta realizado con dos intenciones: explorar la frontera de energía del Tevatron en busca de nueva física y mejorar las técnicas de análisis. Ambos objetivos han sido conseguidos en el presente trabajo, logrando los mejores límites del mundo en las búsquedas descritas y desarrollando e implementando nuevas técnicas de análisis.
En el marco de la colaboración CDF, la presente tesis doctoral se basa en la búsqueda de nueva física mas allá del Modelo Estándar (ME). En particular, la búsqueda de quarks supersimetricos de la tercera familia (stop y sbottom) en la muestra de datos que contiene jets y descompensación de momento transverso. Para ello, ha sido necesario entender con gran precisión los objetos físicos necesarios para el análisis, el desarrollo de técnicas para la descripción de los procesos conocidos del ME y el uso y desarrollo de técnicas avanzadas para optimizar la selección. El primero de los análisis de datos presentado en este trabajo es la búsqueda de sbottom quarks a través de la desintegración de gluinos. A su vez, cada sbottom se desintegra en bottom quark y neutralino. Como resultando un estado final con cuatro b-jets y MET procedente de los neutralinos, que escapan a la detección. El segundo análisis llevado a cabo como parte de la presete tesis, es la búsqueda destop quark desintegrandose en charm quark y neutralino. El estado final esta compuesto por dos charm jets y MET procedente de los neutralinos. En resumen, se han realizado dos búsquedas de squarks de la tercera familia sin encontrar en ninguna de ellas desviaciones de la predicción del ME. El trabajo presentado en esta tesis, esta realizado con dos intenciones: explorar la frontera de energía del Tevatron en busca de nueva física y mejorar las técnicas de análisis. Ambos objetivos han sido conseguidos en el presente trabajo, logrando los mejores límites del mundo en las búsquedas descritas y desarrollando e implementando nuevas técnicas de análisis.
Description
Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear, leída el 02-03-2010