Search for electroweakly produced supersymmetric particles in final states including two charged leptons with the ATLAS experiment at the LHC

Es werden drei Analysen vorgestellt, die nach elektroschwach
produzierten supersymmetrischen Teilchen in
Proton-Proton-Kollisionen suchen. Die Kollisionen wurden mit dem
ATLAS-Experiment am Large Hadron Collider aufgenommen. Zwei
Leptonen (Elektronen oder Myonen), Jets und fehlende transversale
Energie werden im Endzustand erwartet. `Simplified Models' werden
genauso wie das `phenomenological Minimal Supersymmetric Standard
Model' (pMSSM) verwendet, um die Produktion und den Zerfall von
Gaugino-Paaren, also Paaren aus Charginos und Neutralinos, zu
untersuchen. Die erste Analyse wird mit ATLAS Daten, die einer
integrierten Luminosität von 4.7 fb^-1 entsprechen und im Jahr 2011
bei einer Schwerpunktenergie von sqrt(s)=7 TeV aufgenommen wurden,
durchgeführt. Die direkte Produktion von Sleptonen sowie drei
weitere Szenarien, in denen Gaugino-Paare über zwischenzeitliche
Sleptonen zerfallen, werden untersucht. Besonders hervorgehoben
wird die Triggerstrategie. Da kein Überschuss an Ereignissen in den
ATLAS Daten beobachtet wird, können beispielsweise die Massen
linkshändiger Sleptonen im Bereich von 85 bis 195 GeV mit 95%
Konfidenzniveau ausgeschlossen werden. Hierfür wird ein Simplified
Model, das die direkte Produktion von Sleptonen annimmt, verwendet,
und das Neutralino besitzt eine Masse von 20 GeV. In einer zweiten
Analyse werden 20.3 fb^-1 ATLAS Daten benutzt, die im Jahr 2012 mit
sqrt(s)= 8 TeV aufgenommen wurden. Sieben Signalregionen zielen auf
supersymmetrische Zerfallsketten ab, in denen zwei Leptonen mit
entgegengesetztem Ladungsvorzeichen im Endzustand erwartet werden.
Der dominante Standardmodelluntergrund besteht, analog zu der
Analyse der 2011er Daten, aus ttbar-, Z/gamma*+jets- und
zwei-Boson-Prozessen. Zwei-Lepton-Trigger werden kombiniert um die
Ereignisse auszuwählen. Die Ergebnisse entsprechen den Erwartungen
des Standardmodells und werden im Rahmen des pMSSM interpretiert.
Massen des chi_1^+- können zwischen 100 und 105 GeV, 120 und 135
GeV sowie zwischen 145 und 160 GeV mit 95% Konfidenzniveau für ein
masseloses chi_1^0 ausgeschlossen werden. Das Simplified Model für
den Prozess chi_1^+ chi_1^- -> W^+ chi_1^0 W^- chi_1^0 -> l^+
nu chi_1^0 l^- nu chi_1^0 wird dazu verwendet. Mit der Simulation
der direkten Produktion von Sleptonen in einem weiteren Simplified
Model können Sleptonmassen zwischen 90 und 325 GeV ausgeschlossen
werden (m_chi_1^0< 30 GeV). Die dritte Analyse wird ebenfalls
mit 2012er Daten durchgeführt. Es wird ein Szenario betrachtet, in
dem ein Chargino-Neutralino-Paar über ein W- und ein Higgsboson in
einen Endzustand mit zwei gleichnamig geladenen Leptonen, zwei
Quarks und zwei leichtesten Neutralinos zerfällt. Der
Hauptuntergrund beruht auf Leptonen, die nicht vom primären
Zerfallsvertex stammen, und wird mit Hilfe von ATLAS Daten
bestimmt. Der Beitrag durch Standardmodell-Prozesse mit zwei
Bosonen wird z.B. durch Schnitte auf die invariante Masse der
Zerfallsprodukte des Higgsbosons und auf die effektive Masse, das
ist die skalare Summe der Transversalimpulse der Leptonen, Jets und
der fehlenden Transversalenergie, unterdrückt. Die Ergebnisse
dieser Analyse sind noch nicht veröffentlicht. Man erwartet, dass
die drei Massenpunkte mit Neutralinomassen unter 10 GeV und
Charginomassen unter 150 GeV mit 95% Konfidenzniveau ausgeschlossen
werden können.