寻找右旋规矩玻色子WR:ATLAS探测器13 TeV质子-质子碰撞分析

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"在TeV与ATLAS探测器发生碰撞时,寻找右手规矩玻色子衰减成高动量重中微子和带电轻子" 这篇论文详细探讨了在左对称模型(Left-Right Symmetric Models)的理论框架内,如何通过ATLAS探测器寻找右旋规矩玻色子WR(Right-handed Gauge Boson)。该探测器位于大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC),在2015年至2017年间收集的质子-质子碰撞数据中,质心能量为13TeV,总集成光度达到了80 fb^-1。WR是一种假想的基本粒子,它是标准模型的扩展,与已知的左旋规矩玻色子W相对应。 研究的主要目标是观测WR衰变成右旋重 neutrino (NR) 和一个带电轻子(电子或μ子)的过程。这一过程的独特之处在于它涉及大半径喷流(large-radius jets),特别是那些包含电子的喷流。利用这些特征可以有效地筛选信号,因为它们有助于降低背景噪声。 论文中的搜索策略特别关注了信号事件的拓扑结构,通过对这些结构的选择,可以减少与预期信号不匹配的背景事件。分析结果表明,没有发现与标准模型预测的重大偏离,这意味着未观察到WR存在的明显证据。因此,研究人员根据实验数据在WR和NR的质量平面上设置了限制。对于质量范围在0.1-1.8 TeV的NR,WR的质量上限被限制在3.8-5 TeV之间。 这项研究的结论是,虽然目前的分析并未发现WR粒子,但其设定的限制为进一步探索超出了标准模型的新物理现象提供了重要的参考。这不仅有助于验证左对称模型的预言,也为理解宇宙的基本力和粒子性质提供了新的视角。 文章发表在《Physics Letters B》杂志的第798期,卷号为134942,是一篇开放获取的文章,可供公众免费查阅。编辑是M. Doser。该研究的提交日期为2019年4月30日,经过修订后于8月4日接受,最终在2019年9月18日在线发布。