Hledání excitovaného tau-leptonu na experimentu ATLAS

Abstract

Nowadays, Standard Model is describing leptons as final-state components, inclu- ding tau-leptons. Nevertheless we want to improve this model of particle physics and discover new physics beyond this model. These efforts are made not only on ATLAS ex- periment at CERN. Discover of excited tau-lepton would indicate an internal structure of tau-leptons and leptons in general. For final analysis of excited tau-leptons we need an accurate and validated background estimation. One of the main additions to bac- kground is pair production of ttbar which decays into very similar decay products as excited tau-leptons and therefore this background events often pass through signal se- lection criteria. Reliable validation of prediction for ttbar production is therefore very important for this analysis. Region, which is significantly enriched by ttbar events are collisions where electron, muon and 2b-jets were born. However, fake events also pass into this region, where is at least one physical object misidentificated. In our analysis we will try to estimate and validate fake background via correction factor, called fake factor (FF). This bachelor's thesis, as well as the whole analysis of searching for the excited tau-lepton, uses data from proton-proton collisions with a center of mass energy of 13 TeV, recorded by the...

Podle Standardního modelu jsou leptony považovány za elementární částice, včetně tau-leptonů. Ovšem, stále se snažíme tento model vylepšovat a hledat fyziku za Stan- dardním modelem, kterou se snažíme zkoumat nejen na experimentu ATLAS v Cernu. Nalezením excitovaného tau-leptonu by naznačovalo vnitřní strukturu leptonů, které jsou nyní považovány za elementární částice. Pro správnou analýzu excitovaného tau-leptonu potřebujeme dobrý a validovaný odhad pozadí. Důležitým přírůstkem k pozadí je pro- dukce páru ttbar, který se následně rozpadá na velmi podobné rozpadové produkty jako excitovaný tau-lepton a proto toto pozadí často projde signální selekcí. Spolehlivá vali- dace předpovědi pro produkci ttbar je tedy pro danou analýzu klíčová. Oblastí, která je výrazně obohacena o ttbar eventy, jsou srážky, ve kterých vznikly elektron, mion a 2b-jety. Do této oblasti ovšem procházejí i tzv. fake eventy, v nichž je nejméně jeden fyzikální objekt chybně identifikován. V naší analýze se budeme zabývat právě odhadem a validací tohoto fake pozadí pomocí korekčního faktoru zvaného fake faktor (FF). Tato bakalářská práce, stejně tak jako celá analýza hledání excitovaného tau-leptonu, používá data z proton-protonových srážek o těžišťové energii 13 TeV, zaznamenaná experimentem ATLAS v Cernu. Data byla nabírána v letech...