О.В. БУЛЕКОВ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ ДВАЖДЫ ЗАРЯЖЕННЫХ БИЛЕПТОНОВ

УДК 001(06)+539.2(06) Исследование материи в экстремальных состояниях
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U(1) (3-3-1) в 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 s=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 → ++-- → 2e-2e+ (○), pp → ++-- → 2µ-2µ+ (□), pp → ++-- →
2e-2µ+ (∆), pp → ++-- → 2e+2µ-(). Полученные оценки показывают, что
требуемый для открытия уровень в 10 событий достигается при интеISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 17125
УДК 001(06)+539.2(06) Исследование материи в экстремальных состояниях
гральной 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».
1.
2.
3.
Список литературы
Cuypers F. and Davidson S. // Eur. Phys. J.C2. 503. 1998.
Ng D. // Phys. Rev. D49. 4805. 1994.
Dion B. et al. // Phys. Rev. D59. 1999. 75006.
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 17126