Dörthe Kennedy, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2012 :

"Suche nach Supersymmetrie in Endzuständen mit Tau-Leptonen bei ATLAS und Bestimmung von Grenzen Neuer Physikparameter unter Zuhilfenahme von elektroschwachen Präzisionsdaten"


"Search for Supersymmetry in Tau Final States at ATLAS and Constraints on New Physics Using Electroweak Precision Data"



Schlagwörter: Supersymmetry, Tau, GMSB, ATLAS
PACS : 12.60.Jv
Volltext

Summary

Kurzfassung

In dieser Arbeit werden verschiedene Modelle untersucht, die das Standard Modell (SM) erweitern und unterschiedliche Lösungen für einige der Probleme des SM aufzeigen. Diese Modelle sind Supersymmetrie, das zwei Higgs Duplett Modell und Modelle mit warped Extradimensionen. Es wurde eine Suche nach Ereignissen mit viel fehlender transversaler Energie, Jets und mindestens zwei Tauleptonen durchgeführt. Sie basiert auf 2 fb-1 Proton-Proton Kollisionsdaten, die am LHC mit dem ATLAS Detektor bei einer Schwerpunktsenergie von √s = 7TeV aufgezeichnet wurden. Im Vergleich zur SM-Erwartung wurde kein Überschuss an Ereignissen gefunden. Eine obere Grenze des effektiven Wirkungsquerschnitt für Physik jenseits des SM wurde bestimmt. Dabei ist der effektive Wirkungsquerschnitt definiert durch das Produkt des Wirkungsquerschnitts, des Verzweigungsverhältnisses, der Detektorakzeptanz und der Selektionseffizienz. Außerdem wurde eine untere Grenze auf die Brechungsskala von supersymmetrischen Modellen gesetzt, bei denen die Brechung durch eine Eichwechselwirkung übertragen wird. Für einen großen Teil des Parameterraums stellen diese Grenzen die schärfsten derzeit verfügbaren Grenzen für diese Art der Suchen dar.

Unter Zuhilfenahme der oblique Parameter und der Verwendung von Fitresultaten dieser Parameter an elektroschwache Präzisionsdaten lassen sich Modellparameter von Neuer Physik indirekt einschränken. Während im zwei Higgs Duplett Modell und in einfachen Modellen mit warped Extradimensionen schwere Higgs Bosonen erlaubt sind, ist dies innerhalb von Modellen mit warped Extradimensionen mit zusätzlicher custodial Symmetrie nicht möglich.

Titel

Kurzfassung

Summary

In this thesis, various models beyond the Standard Model (SM) offering different solutions to some of the shortcomings of the SM are studied: Supersymmetry, the two Higgs doublet model, and models with warped extra dimensions. A search for events with large missing transverse momentum, jets, and at least two τ leptons using 2 fb-1 of proton-proton collision data recorded at √s = 7TeV with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider is performed. No excess above the SM background expectation is observed and a 95% CL upper limit on the visible cross section for new phenomena is set. A 95% CL lower limit of 32TeV is set on the Gauge Mediated Supersymmetry Breaking scale Lambda independent of the ratio of tanβ. These limits provide the most stringent tests to date in a large part of the considered parameter space.

By using the results of the oblique vacuum polarization parameters from a fit to the electroweak precision data indirect constraints on model parameters are set. While in the two Higgs doublet model as well as in models with warped extra dimensions a heavy Higgs boson is compatible with the electroweak precision data, models with warped extra dimensions featuring custodial symmetry cannot accommodate a heavy Higgs.