Busca por ressonâncias de grávitons em modelos com dimensões extras no LHC

Abstract

Apresentamos os resultados de uma busca por partículas exóticas que dão origem a um par VZ, onde V é um bóson W ou Z que decai hadronicamente em dois jatos sobrepostos enquanto o bóson Z decai em um par de elétrons ou múons. A análise usa dados de colisões próton-próton correspondentes a uma luminosidade integrada de 5 fb−1 coletados pelo experimento Compact Muon Solenoid no acelerador Large Hadron Collider a uma energia de centro de massa de 7 TeV em 2011. Não foram observados excessos significativos na distribuição de massa do parVZ em relação ao esperado pelos processos do Modelo Padrão. Dessa forma, limites superiores foram determinados, com 95% de confiança, para a seção de choque vezes a razão de ramificação de partículas hipotéticas decaindo no estado final VZ, em função da massa, em dois modelos de referência. Para ressonâncias de grávitons no modelo de Randall-Sundrum, com o parâmetro de acoplamentok/MPl= 0.05, massas no intervalo [750, 924] GeV/c2 são excluídas. Para bósons W no Modelo Padrão Sequencial, massas no intervalo [700, 929] GeV/c2 puderam ser excluídas. Esses são os primeiros resultados do LHC em buscas por ressonâncias decaindo em VZ, usando estados finais com um jato massivo de altíssimo momento transversal e um par de léptons

A search for new exotic particles decaying to VZ was performed, where V is either aW or a Z boson decaying hadronically into two overlapping jets and the Z decays into a pair of electrons or muons. The analysis uses a data sample of proton-proton collisions corresponding to an integrated luminosity of 5 fb−1 collected by the Compact Muon Solenoid experiment at the Large Hadron Collider at a center-of-mass energy of 7 TeV in 2011. No significant excess was observed in the mass distribution of the VZ candidates compared with the background expectation from Standard Model processes. Therefore, upper limits at the 95% confidence level were set on the product of the cross section times the branching fraction of hypothetical particles decaying to theVZ final state, as a function of the mass, in two benchmark models. In the Randall-Sundrum model for graviton resonances with k/MPl= 0.05, masses between 750 and 924 GeV/c2 were excluded. Sequential Standard ModelW bosons with masses between 700 and 929 GeV/c2 were also excluded. These are the first results from the LHC onVZ searches using final states with a boosted massive jet and a lepton pair