Search for new particles decaying to dijet with quark/gluon jet tagging in 13 TeV proton-proton collisions at CMS

Abstract

Bu tezde, 13 TeV kütle merkezi enerjisinde CMS deneyinde toplanan veriler ile son durumda iki jete bozunan dar resonanslar için yapılan araştırma sonuçları sunuldu.35.9 fb−1 lık entegre ışınlık değerine karşılık gelen data kullanıldı ve sonuçlar iki ayrı analiz çalışması olarak sunuldu: biri standart iki-jet dar rezonans araştırması ve diğeri quark/gluon jet etiketleme. İki çalışmada da aynı analiz tekniği kullanıldı, bunun için iki-jet kütlesi 1.2 TeV' den büyük PF jetleri anti-kT kümeleme algoritması ile yapılandırıldı. Önde gelen iki jetin pseudorapiditilerinin birbirinden ∆η < 1.3 kadar ayrılması, ve bu iki jetin dedektörün merkez bölgesinden gelmesi gerekmektedir. İki-jet kütle dağılımı düz bir fonksiyon ile fit edildi, ve yeni parçacık kanıtı olabilecek önemli bir gelişme gözlenmedi. %95 güvenilirlik seviyesinde üst limitler tesir kesiti kere dallanma oranı kere iki-jet olayları kabulü ile dar resonanslar için ∆η ve η kesimleriyle gluon-gluon, quark-gluon ve quark-quark son durumları için elde edildi. Bu üst sınırlar, belirli modeller için bir kütleyi dışarladığı şeklinde yorumlanır: 1.7 TeV'in altındaki RS Gravitonları, 2.7 TeV'in altındaki Z' bozonları, 3.3 TeV'in altındaki W' bozonları, 3.4 TeV'in altındaki color octet scalar (k2s = 1/2), 6.0 TeV'in altındaki uyarılmış kuarklar,6.1 TeV'in altındaki axigluonlar ve coloronlar, 7.2 TeV'in altındaki scalar diquarklar ve 7.6 TeV'in altındaki string resonanlar dışarlanmıştır. Quark/gluon etiketlemenin daha iyi sonuçlara yol açtığı tek model olan color octet scalar için 3.7 TeV'lik gelişme gösterilmiştir

A search for narrow resonances decaying to dijet final states in proton-proton collision data collected by the CMS experiment at the center-of-mass energy of √s = 13 TeV is presented in this thesis. The data used corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb−1, and the results are presented for two analyses: A standard dijet narrow resonance search and another one utilizing quark/gluon jet tagging. Both searches use the same analysis techniques looking for resonances with mass above 1.2 TeV using PF jets reconstructed with anti-kT clustering algorithm. The leading jets are required to be separated from each other in pseudorapidity, ∆η < 1.3, and both are needed to be in the central part of the detector, η < 2.5. A smooth parameterization is used to fit the dijet mass spectrum, and no significant evidence for the presence of a new particle is observed. Upper limits at 95% confidence level are set on the production cross section times branching ratio times to dijet acceptance (σ × BR × A) of the ∆η and η cuts for narrow resonances from gluon-gluon, quark-gluon, and quark-quark final states. These upper limits are interpreted as excluding a mass for specific models: RS gravitons below 1.7 TeV, Z′ bosons below 2.7 TeV, W′ bosons below 3.3 TeV, color octet scalar(k2s = 1/2) below 3.4 TeV, excited quarks below 6.0 TeV, axigluons and colorons below 6.1 TeV, scalar diquarks below 7.2 TeV, and string resonances below 7.4 TeV are excluded. Quark/gluon tagging is shown to improve the exclusion to 3.7 TeV for color octet scalar (k2s = 1/2), the only model for which tagging results in better results.