Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess u + g t mit dem CDF Experiment
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- Erich Fischer
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1 Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess u + g t mit dem CDF Experiment Dominic Hirschbühl, Yves Kemp, Thomas Müller, Adonis Papaikonomou, Svenja Richter, Thorsten Scheidle, Wolfgang Wagner, Thorsten Walter (TH) 9. März 25 Anomale FCNC als Fenster zu neuer Physik Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) Datenanalyse Zusammenfassung
2 Anomale FCNC als Fenster zur neuen Physik nicht in führender Ordnung im SM FCNC: Flavor-ändernde Neutrale Ströme signifikant in Erweiterungen des SM (z.b. SUSY) hier: speziell interessiert an u + g t effektive Theorie: L eff = L QCD + g sκ u λa Λ [ūσµν 2 tga µν + H.c.] σ Prod = σ ( κ uλ ) Studie der Produktion über SM-Zerfallsignatur (t W b lν l b) Parameterraum für κ u Λ.2 TeV 1
3 Feynman-Diagramm des anomalen Prozesses: u b t W + l + g ν l
4 Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) PYTHIA Modifizierung des Prozesses: u + g u Top-Masse Verteilung und Helizität des W-Bosons im Top-Zerfall 25 2 ano-top s-kanal t-kanal tt 12 1 ano-top s-kanal t-kanal tt GeV/c M top cosα
5 Impulsanteile der Partonen: ano-top s-kanal t-kanal tt ano-top s-kanal t-kanal tt log 1 (x 1 ) log 1 (x 2 ) Partonen der anomalen Produktion: Up-Quark (links), Gluon (rechts)
6 Charakteristische Verteilungen des anomalen Prozesses: ano-top s-kanal t-kanal tt ano-top s-kanal t-kanal tt GeV top p T top Q η Transversalimpuls des Top-Quarks Leptonladung mal Pseudorapidität des Top-Quarks
7 Datenanalyse Standardschnitte der Lepton+Jets Top-Physik Arbeitsgruppe: genau 1 isoliertes Lepton mit P T > 2 GeV/c fehlende Transversalenergie E/ T > 2 GeV Veto auf Z-Boson-Kandidaten genau 1 Kalorimeterjet mit E T > 15 GeV und η < 2. Weitere Schnitte: genau 1 identifizierter b-jet mit Sekundärvertex 12< M lνb <23 (GeV/c 2 ) mindestens 1 Jet mit E T > 3 GeV
8 Untergrund-Prozesse: SM-Top (t t, s, t Kanal) W + HF ( W b b, W c c, W c ) Di-Boson (W W, W Z, ZZ) mistags (fehlidentifizierte Ereignisse) non-w (QCD Multi-Jet Produktion) non-top Prozess N Ereignisse SM-Top 3.±.3 W+HF + Di-Boson 33.1±6.1 mistags 13.8±3. non-w 11.4±2.4 Totaler Untergrund 61.3±7.2 Beob. in 162 pb 1 Daten 6
9 Top-Masse-Verteilung (SM-Erwartung) Likelihood Funktion von der Single-Top-Gruppe Top-Masse-Variable verwendet 162 pb 1 CDF II Daten 2 Ereign. pro 1 GeV / c CDF II Daten SM-Top W+HF mistags non-w M top [ GeV / c 2 ]
10 Ausschlußgrenzen Wahrsch.-Dichte σ ano L dt = 162 pb < 14.7 pb [ pb ] σ ano obere Grenze: σ ano < 14.7 pb (95% C.L.)
11 Ereignisse pro 1 GeV/c2 14 ano-top SM-Top non-w 12 mistags W+HF + Di-Boson CDF II Daten GeV/c M top 2 Top-Masse-Verteilung für σ ano = 14.7 pb
12 Zusammenfassung Erste direkte Suche nach anomaler Produktion einzelner Top-Quarks im Prozess u + g t obere Grenze von σ ano < 14.7 pb für 162 pb 1 von CDF II Daten gesetzt nächster Schritt: obere Grenze auf κ u /Λ bestimmen
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