О. В. БУЛЕКОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ
ДВАЖДЫ ЗАРЯЖЕННЫХ БИЛЕПТОНОВ
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ АТЛАС
Представлены результаты моделирования парного рождения дважды заряженных билептонов модели SU(3)c´SU(3)L´Uв условиях эксперимента
АТЛАС. Даны оценки ожидаемого числа событий. Проведена оценка фона Стандартной Модели (СМ).
Все расширения СМ предсказывают существование новых частиц. Одина из наиболее экзотических из них – билептон [1]. Билептон-бозон, который минимально связан с двумя лептонами СМ, но не с кварками [1]. Эти частицы могут нести лептонные заряд 0 или 2.
Многие модели предсказывают существование дважды заряженных билептонов, парное рождение которых с последующим распадом на две пары одинаково заряженных лептонов одного аромата предоставляет безошибочную сигнатуру для их обнаружения. На примере билепотнов 3-3-1 модели мы смоделировали возможность АТЛАСА обнаружить такой вид частиц, рожденных в рр-взаимодействиях при Ös=14 ТэВ.
Для моделирования парного рождения дважды заряженных скалярных и векторных билептонов с последующим их распадом на 4 лептона был использован генератор CompHEP. Для этого в конфигурационные файлы, описывающие модель в рамках генератора была добавлена информация о характеристиках билептонов и их константах связи, взятая из работ [2-3]. Включение билептонов модели 3-3-1 в CompHEP дает возможность проводить моделирование их рождения в других экспериментах. Далее для адронизации продуктов использовался пакет Pythia. Для учета эффективности реконструкции и аксептанса установки АТЛАС использовалась программа быстрого моделирования Atlfast. Моделирование проводилось в рамках контрольной оболочки Athena 11.0.41.
Результаты моделирования позволили оценить эффективность реконструкции дважды заряженных билептонов установкой ATЛAС и ожидаемое количество событий парного рождения данных частиц с их последующим распадом на пары одноименно заряженных мюонов или электронов (позитронов). На рис. показана оценка числа событий парного рождения скалярных билептонов для интегральной светимости 100 фмбн-1 для реакций: pp → f++f-- → 2e-2e+ (○), pp → f++f-- → 2µ-2µ+ (□), pp → f++f-- → 2e-2µ+ (∆), pp → f++f-- → 2e+2µ-(à). Полученные оценки показывают, что требуемый для открытия уровень в 10 событий достигается при интегральной светимости 100 фмбн-1 в области масс до 650 ГэВ в случае определенного лептонного канала, и в области масс примерно до 1 ТэВ в случае совместного использования данных различных лептонных каналов. Полученные распределения по поперечным импульсам для лептонов от распадов билептонов показывают, что основная их часть удовлетворяет требованиям триггеров первого и второго уровней, что позволит в свою очередь эффективно отбирать события с билептонами в случае их рождения. Проведены предварительные оценки фона от процессов СМ дающих две пары одинаково заряженных лептонов одного аромата в конечном состоянии. Показано, что фон данного типа для реакций парного рождения дважды заряженных билептонов будет мал и обусловлен в основном процессом ZZ®4e(µ). Работа выполнена при поддержке программы «Развитие научного потенциала высшей школы», проект «Исследование механизмов рождения и распада хиггсовского бозона и билептонов на адронном коллайдере LHC и новых взаимодействий на RHIC».
Список литературы
1. Cuypers F. and Davidson S. // Eur. Phys. J. C2. 5
2. Ng D. // Phys. Rev. D
3. Dion B. et al. // Phys. Rev. D
