Búsqueda de un bosón de calibre neutro con acoplamientos de fermiones no universales en procesos de fusión de bosones...

Área de la Ciencia:

• Física de altas energías
• Física de las partículas
• Más allá de la física del modelo estándar

Sus antecedentes:

• El Modelo Estándar de la física de partículas describe partículas y fuerzas fundamentales.
• La existencia de nuevos bosones de calibre pesado, como el bosón Z, se predice por algunas extensiones del Modelo Estándar.
• La búsqueda de nuevas partículas es crucial para comprender la estructura fundamental del universo.

Objetivo del estudio:

• Realizar la primera búsqueda de un bosón de espín-1 pesado (Z oun) con acoplamientos de fermiones no universales.
• Para investigar la producción de bosones Z' a través de procesos de fusión de bosones vectores.
• Para restringir las propiedades de un bosón Z' potencial que decae en leptones tau o bosones W.

Principales métodos:

• Análisis de los datos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) recopilados por el experimento CMS.
• Utilizando datos de colisión protón-protón a una energía de centro de masa de 13 TeV.
• Aplicando una luminosidad integrada de 138 fb ^ {-1} desde 2016 hasta 2018.
• Establecimiento de límites superiores del producto de la sección transversal y la fracción de ramificación para la producción y descomposición del bosón Z'.

Principales resultados:

• Los datos recogidos son consistentes con las predicciones del Modelo Estándar.
• Los límites superiores se fijaron en la fracción de la sección transversal de la producción multiplicada por la fracción de ramificación para la línea Z' y para la línea W'.
• Se excluyó la presencia de un bosón Z' que se descompone en leptones tau para masas de hasta 2,45 TeV.
• Se excluyó la presencia de un bosón Z' que se descompone en bosones W para masas de hasta 1,60 TeV.

Conclusiones:

• Este estudio presenta la primera búsqueda de un bosón Z' neutro pesado producido a través de la fusión de bosones vectores.
• No se observó evidencia del bosón Z' en los conjuntos de datos analizados.
• Se han establecido límites estrictos a la masa y a los acoplamientos de un potencial bosón Z', lo que limita aún más las teorías más allá del Modelo Estándar.