Medida de la sección eficaz de producción del quark top y búsqueda del bosón de higgs del sm en estados finales dileptónicos con el detector cms del lhc a sqrt(s)= 7 tev

Resumen

Se presenta la medida de la sección eficaz de producción de pares de quarks top-antitop y la búsqueda del bosón de Higgs del Modelo Standard (SM) en estados finales dileptónicos, utilizando los datos tomados por el detector CMS del LHC durante el año 2010 en colisiones protón-protón a una energía en centro de masas de 7 TeV, correspondiendo a una luminosidad integrada de 36 /pb. El estado final del top dileptónico se caracteriza por la presencia de dos leptones cargados, aislados y de alto momento, con energía faltante y dos o más jets hadrónicos. El fondo principal lo constituye el proceso de Drell-Yan, cuya estimación ha sido realizada directamente con datos. Incluso con la pequeña cantidad de datos recogidos durante los primeros meses de funcionamiento del acelerador ( 3 /pb), ha sido posible desarrollar un análisis para medir la sección eficaz de producción del quark top: 194 ± 72(stat.) ± 24(syst.) ± 21(lumi.) pb, consistente con las predicciones teóricas del SM en NLO. Esta medida ha constituido un hito importante en la comprensión del funcionamiento de un detector tan complejo como es el experimento CMS, que ha demostrado su capacidad para extraer un estado final con propiedades tan complicadas como las que presentan los estados finales del quark top. La muestra total de datos ha permitido posteriormente una medida más precisa de la sección eficaz de este proceso, reduciendo las incertidumbres estadísticas y sistemáticas. La sección eficaz medida con 36/pb es de 168 ± 18(stat) ± 14(syst) ± 7(lumi) pb. La búsqueda del bosón de Higgs del SM se ha realizado en el canal de desintegración WW, el más importante en el rango de masas alrededor de 160 GeV. El estado final se caracteriza por la presencia de dos leptones cargados, aislados y de alto momento, energía transversa faltante y poca actividad hadrónica. La dificultad del análisis radica en la pequeña sección eficaz de la señal comparada con los fondos. La producción electrodébil de pares WW constituye el fondo irreducible, siendo el ángulo entre los leptones en el plano transverso al haz el principal observable para distinguirlos. Además de un análisis basado en cortes secuenciales aplicados en los principales observables, se ha desarrollado un análisis multidimensional, para mejorar más la sensibilidad. La luminosidad acumulada no es suficiente para tener sensibilidad al bosón de Higgs pero fue posible poner límites en el contexto de una extensión del SM con una cuarta generacion de fermiones.