Поиск темной материи в канале ассоциированного рождения калибровочного бозона Z 0 и частицы темной материи

Постановка задачи и цели работы
Поставленные задачи:
Освоить генератор MadGraph5 aMC@NLO Построить полную цепочку рекострукции событий
Оценить кол-во ожидаемых событий в течении RUN3 c учетом эффективностей отбора событий
/ 12

Некоторые недостатки Стандартной модели Не включает теорию гравитации
Не объясняет, почему масса Хиггса такая легкая (проблема естественности / иерархии)
Не имеет кандидата на темную материю
Не объясняет барионную асимметрию вселенной Два способа решения этой проблемы
Bottom up: Нужно везде, где только можно, искать маленькие и большие отклонения от SM.
Top down: Необходимо создавать новые модели, не противоречущие текущим результатам эксперимента и решающие одну из указанных проблем.
/ 12

FeynRules model database
Коллекция моделей, которые уже реализованы в FeynRules https://feynrules.irmp.ucl.ac.be/wiki/ModelDatabaseMainPage https://feynrules.irmp.ucl.ac.be/wiki/NLOModels
/ 12

2HDM+S
2HDM+s (два комплексных скалярных дуплета) нейтрильные CP-четные h,H
нейтральные CP-нечетное A Заряженные H+, H−
+ скалярный синглет S (нейтральный, спин 0) Модель имеет следующие параметры:
Массы и ширины 2HDM+s Отношение вакуумных средних
v2 1 2
tan(β) = v1 , v 2 + v 2 = v 2 = (246GeV )2
Угол смешивания двух скалярных состояний θ
Юкавский сектор (связь скаляров и фермионов СМ)
Константы взаимодействия между двумя хиггсовскими дублетами Сектор ТМ (массы частицы ТМ, константа связи ТМ)
/ 12

Используемый генератор:
[email protected]
Используемая модель: 2HDM+s
Процесс: p p > Z xd xd (16 независимых диаграмм) Параметры: MH = 600 ГэВ, MH± = 600 ГэВ, MA = 600 ГэВ,
Mxd = 1 ГэВ, Ms = 300 ГэВ, tan(β) = 1, sin(θ) = 0.35
/ 12

Цепочка рекострукции событий
/ 12

General information
Processed on lxplus
Environment: CMSSW (CMSSW.10.2.0) Generator:
[email protected]
Pythia 6
Process: p p > z xd xd [QCD]
Process page link: http://feynrules.irmp.ucl.ac.be/wiki/DMGISM0 GEN + SIM → DIGI → L1 → DIGI2RAW → RAW2DIGI → L1RECO
→ RECO → MiniAOD
/ 12

Event selection
В сигнальной области (SR) требуется, чтобы события имели два (Nl = 2) хорошо идентифицированных, изолированных электрона или мюона с одинаковым ароматом и противоположным зарядом (e+e− или µ+µ−).
По крайней мере один электрон или мюон из пары должен иметь
pT > 25 ГэВ, а второй pT > 20 ГэВ.
Для уменьшения нерезонансного фона инвариантная масса дилептона должна быть в пределах 15 ГэВ от средней массы Z-бозона mZ
T
Кроме того, мы требуем, чтобы pT системы дилептонов pll было
больше 60 ГэВ, чтобы отсечь большую часть фона DY.
/ 12

/ 12

/ 12