Kurzfassung
Zwar beschreibt das Standardmodell sehr erfolgreich subatomare Ph/'anomene, jedoch ist es keine vollst/'andige Theorie der Teilchenphysik. Viele neue Theorien wurden entwickelt mit dem Ziel, L/'osungsans/'atze f/'ur dessen M/'angel zu bieten.
Viele Erweiterungen des Standardmodells sagen die Existenz von Resonanzen bei hohen Massen voraus. In einigen F/'allen haben diese Resonanzen eine starke Kopplung an Quarks der dritten Generation, oder an eine hypothetische, neue Generation von schweren, nicht-chiralen Quarks. Diese Arbeit beschreibt zwei Suchen nach neuen Ph/'anomenen, die mit diesen Theorien kompatibel sind. Insbesondere werden eine Suche nach resonanter Top-Antitop-Produktion pr/'asentiert, sowie die erste Suche nach schweren Resonanzen, die zu einen Top-Quark und einem schweren Top-Quark Partner T zerfallen.
Die Suchen basieren auf den vollhadronischen Zerfallskan/'alen dieser Prozesse und verwenden die Datens/'atze des CMS-Experiments am LHC, die zwischen 2012 und 2015 bei Schwerpunktsenergien von 8 TeV und 13 TeV gesammelt wurden. Aufgrund der hohen Masse der hypothetischen Resonanzen haben die Teilchen im Endzustand einen hohen Lorentz-Boost. Daher werden Jet-Substruktur Methoden zur Identifikation von hadronischen Top-Quark oder W-Boson Zerf/'allen genutzt sowie Algorithmen zur Identifikation von geboosteten b-Jets. Es werden Studien pr/'asentiert zur Validierung dieser Algorithmen und zur Beurteilung ihrer Leistungsf/'ahigkeit.
Es werden keine Anzeichen von Physik jenseits des Standardmodells beobachtet, jedoch k/'onnen hohe Ausschlussgrenzen auf die Produktion von schweren Resonanzen, die zu einem Top-Antitop-Paar oder zu einem Top-Quark und einem schweren T Quark zerfallen, gesetzt werden.
While the Standard Model is very successful in describing subnuclear phenomena, it is not a complete theory of particle physics. Several new theories have been developed to address its issues. Many extensions of the Standard Model predict the existence of high-mass resonances. In some cases these resonances have an enhanced coupling to third generation quarks or to a hypothetical new generation of heavy non-chiral quarks. This thesis describes two searches for new phenomena compatible with these theories, in particular a search is presented for resonant top-antitop production, and the first search for heavy resonances decaying to a top quark and a heavy top quark partner T is shown. The searches target the all-jets decay channels and use data collected by the CMS Experiment at the CERN LHC between 2012 and 2015 at a center-of-mass energy of 8 TeV and 13 TeV. Due to the high mass of the resonances considered, the final state particles have a high Lorentz-boost. To reconstruct the hadronic decay of the top quarks and W bosons, jet substructure techniques such as top quark and W boson tagging algorithms, and boosted b jet identification are employed. These algorithms are studied with a particular focus on their validation and performance assessment. No signs of physics beyond the Standard Model are observed, but stringent limits are placed on the production of heavy resonances decaying to top-antitop quark pairs or a top quark and a heavy T quark.