ATLAS探测器搜寻低质量共振：衰变至双喷流与关联光子

"使用TeLAS的Collisions和ATLAS探测器搜索衰变为两个射流并与光子相关的低质量共振" 这篇研究论文是ATLAS合作组在《Physics Letters B》上发表的一项成果，它详细介绍了在大型强子对撞机（LHC）上进行的对低质量共振的搜寻实验。实验数据基于2015年至2017年间，质心能量为13 TeV的质子-质子碰撞，总积聚了高达79.8 fb$^{-1}$的反照率。研究的目的是寻找与高横向能量光子关联的双射流（即两个喷射粒子）低质量事件中的局部质量过量，这些过量可能暗示着新物理现象的存在。 论文提出了两种不同的分析变体：第一种不针对喷射粒子的特定风味，即不区分b-喷射（带有底夸克的喷射）和其他类型的喷射；第二种则要求两个喷射都必须被识别为b-喷射，以提高对潜在新粒子的探测敏感度。通过分析双射流质量分布，研究人员观察到的结果与标准模型中的多喷射过程相一致，没有发现明显的异常或过量。 尽管没有观测到超出标准模型预期的现象，但这些数据仍被用来对一个基准Z'模型的生产截面设定上限。Z'是一种理论上的玻色子，可能作为额外维度或超对称理论中的新粒子出现。同时，数据还用于对质量分布中可能存在的普遍高斯形状贡献进行限制，这使得ATLAS对射流共振的现有约束得以扩展到质量范围225 GeV至1100 GeV之间。 这项工作对于理解超出标准模型的新物理现象至关重要，特别是那些可能导致低质量共振并伴随高能光子产生的现象。通过对这些事件的深入分析，科学家们能够更深入地探索粒子物理学的未知领域，例如可能存在的新粒子、新的相互作用或超出目前理论框架的物理机制。通过这样的搜索，物理学家们希望能找到揭示宇宙基本结构和定律的新线索。