Search for new phenomena using the production of four top quarks at the Large Hadron Collider

Abstract

Standardní model částicové fyziky se ukázal jako mimořádně efektivní rámec pro vysvětlení široké škály experimentálních pozorování, nicméně několik zásadních otázek zůstává nevyřešených. Patří mezi ně začlenění gravitace do rámce Standardního modelu, stabilita hmotnosti Higgsova bosonu vůči radiačním korekcím, původ asymetrie hmoty a antihmoty a identifikace kandidátů na temnou hmotu. Jednou z možných cest k řešení těchto omezení je rozšíření Standardního modelu zavedením dalšího Higgsova dubletu. Tato práce zkoumá existenci těžkého neutrálního skalárního (H) nebo pseudoskalárního (A) Higgsova bosonu, jak předpovídá model dvou Higgsových dubletů. Analýza prezen- tovaná v této práce se zaměřuje na scénáře, kdy takové částice vznikají spolu s párem top kvarků (tt̄H/A) a následně se rozpadají na pár top kvarků (H/A → tt̄). To vede ke konečnému stavu se čtyřmi top kvarky (tt̄tt̄). Pro toto hledání jsou využita data ze srážek protonů s protony při těžišťové energii 13 TeV, zaznamenaná detektorem ATLAS na Velkém hadronovém urychlovači v rocích 2015 až 2018. Události jsou vybírány na základě přítomnosti přesně jednoho nebo dvou opačně nabitých leptonů (elektronů nebo...