Поиск экспериментальных сигналов в моделях низкоэнергетической многомерной гравитации в эксперименте CMS на ускорителе LHC.

Савина Мария, ОИЯИ

На семинаре будут представлены результаты деятельности по разработке физической программы исследований эксперимента CMS в области, связанной с поиском сигналов от многомерной гравитации: массивные калуца-кляйновские возбуждения гравитона в моделях с выраженными узкими резонансами и с нерезонансными отклонениями от предсказаний стандартной модели, а также рождение микроскопических черных дыр и других специфических объектов гравитации на ускорителе LHC. Для проведения исследований был выполнен анализ теоретических предсказаний в различных моделях, выбор оптимальных экспериментальных сигнатур и оценка их корректности, с точки зрения возможности прямого сравнения с теоретическими предсказаниями, расчет сечений и вероятностей распадов и полное моделирование ожидаемых эффектов с помощью предварительно настроенных генераторов физических событий. Для дифференциации сигналов резонансного типа (узкие тяжелые нейтральные резонансы) от возможных проявлений новой физики в других сценариях, не связанных с низкоэнергетической гравитацией, было выполнено отдельное исследование, посвященное разделению КК-мод гравитона в модели RS1 и Z’ в разных вариантах моделей с расширенным калибровочным сектором. Была оценена максимально достижимая точность подобного разделения. Также были проработаны методические вопросы, связанные с фоновыми процессами и оценкой теоретических неопределенностей в знании фона, необходимых для установления точности сделанных оценок. Для всех использованных сценариев и наборов модельных параметров были сделаны предсказания на максимально достижимые значения масс и фундаментального масштаба, в зависимости от энергии и светимости ускорителя LHC. На семинаре также будет продемонстрировано сравнение выполненных предсказаний с полными собранными данными с ускорителя LHC (период работы 2010-2012 гг., энергия столкновения протонов в с.ц.м. √s= 7 и 8 ТэВ, интегральная светимость ~ 20 фбн-1) и обсуждены фактические полученные пределы на параметры рассматриваемых моделей: фундаментальный масштаб многомерной гравитации, минимально допустимые массы резонансов, микроскопических черных дыр и других объектов и пр.

Presentation text »