Inhaltszusammenfassung

Das Standardmodell (SM) der Elementarteilchenphysik ist eine Zusammenfassung aller bekannten Elementarteilchen und deren Wechselwirkungen und erlaubt enorm präzise Vorhersagen und Beschreibungen fast aller physikalischen Phänomene. Allerdings gibt es experimentelle Hinweise auf die Unvollständigkeit dieses Modells. Zahlreiche Theorien jenseits des Standardmodells (BSM) wie beispielsweise Theorien der Dunklen Materie oder der Extra-Dimensionen bieten mögliche Erweiterungen des SM an. Eine seh...Das Standardmodell (SM) der Elementarteilchenphysik ist eine Zusammenfassung aller bekannten Elementarteilchen und deren Wechselwirkungen und erlaubt enorm präzise Vorhersagen und Beschreibungen fast aller physikalischen Phänomene. Allerdings gibt es experimentelle Hinweise auf die Unvollständigkeit dieses Modells. Zahlreiche Theorien jenseits des Standardmodells (BSM) wie beispielsweise Theorien der Dunklen Materie oder der Extra-Dimensionen bieten mögliche Erweiterungen des SM an. Eine sehr vielversprechende BSM-Theorie ist die Supersymmetrie (SUSY), die eine gebrochene Symmetrie zwischen Fermionen und Bosonen beschreibt und unter anderem die Existenz eines möglichen Dunkle-Materie-Kandidaten vorhersagt, des Neutralinos (X^0_1). Gemeinsam ist diesen Modellen, dass sie eine ähnliche Signatur mit Jets und fehlender Transversalenergie im Detektor hinterlassen würden. Der ATLAS-Detektor am Large Hadron Collider (LHC) ist als Vielzweckdetektor hervorragend geeignet, um die Existenz möglicher BSM-Teilchen nachweisen zu können. Die Daten, die in den Jahren 2015 und 2016 bei Proton-Proton-Kollisionen mit einer Schwerpunktsenergie von 13 TeV und einer integrierten Luminosität von insgesamt 36.1 fb^-1 aufgenommen werden konnten, wurden nach BSM-Signaturen mit hochenergetischen Jets sowie hoher fehlender Transversalenergie durchsucht. Diese Arbeit präsentiert die Analyse solcher Ereignisse mit BSM-ähnlicher Signatur mittels einer formsensitiven Methode, die ein vereinfachtes SUSY Modell (q~ -> q + X^0_1) als Bezugsmodell verwendet. Dieses sagt eine Paarproduktion von Squarks (q~) vorher. Deren Zerfall führt zu einem Endzustand mit Jets aus den entstandenen Quarks sowie fehlender transversaler Energie durch die Neutralinos, welche den Detektor verlassen ohne detektiert zu werden. Der Endzustand entspricht daher vielen BSM-Signaturen. Die Analyse nutzt die Formunterschiede zwischen den erwarteten SM-Untergründen sowie verschiedener SUSY-Signale in sensitiven kinetischen Variablen. Unter Berücksichtigung der statistischen und dominanten systematischen Unsicherheiten werden die Verteilungen mit der Maximum-Likelihood-Methode an die Daten angepasst, um die Signal- und Untergrundanteile zu bestimmen. Für die Verbesserung der SM-Untergrunderwartungen sowie der damit verbundenen Unsicherheiten werden Daten-basierte Abschätzungen der Hauptuntergründe vorgenommen. Da die Fitresultate eine gute Übereinstimmung der beobachteten Daten mit den erwarteten Untergründen zeigen, können neue Ausschlussgrenzen auf die Massen der supersymmetrischen Teilchen gesetzt werden. Neutralinos können bis zu einer Masse von 800 GeV und Squarks bis zu einer Masse von 1400 GeV ausgeschlossen werden.» weiterlesen» einklappen

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DDC Sachgruppe:
Physik