Feasibility study on production of top-quark pairs in association with a Z' boson at the LHC, in final states with muons
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Resumen en español
Múltiples teorías más allá del Modelo Estándar, que tienen como objetivo predecir mejor concordancia entre la teoría y los experimentos, predicen un nuevo bosón vectorial masivo neutral llamado Z', lo que lo convierte en una señal importante para las búsquedas de nueva física más allá del Modelo Estándar. La forma más fácil de predecir un nuevo bosón Z' es agregando una nueva simetría de grupo U'(1) al Modelo Estándar actual, que a través de la ruptura de simetría espontánea de un grupo más grande podría explicar varios fenómenos como masas de neutrinos, restauración de paridad quiral, posibles candidatos a Materia Oscura, entre otros. En esta tesis se realiza un estudio de viabilidad de la producción de bosones Z' utilizando procesos tt~ para aprovechar su topología característica en el LHC, teniendo en cuenta sus limitaciones en las diferentes variables cinemáticas y topológicas. Además, se realiza un análisis estadístico preliminar y se propone trabajo a futuro al final de la tesis.
Resumen en inglés
Several different beyond the Standard Model theories, which aim to predict better agreement between theory and experiments, predict a new neutral massive vector boson called Z', making it an important signal for searches of new physics beyond the Standard Model. The easiest way to predict a new Z' boson is by adding a new U'(1) group symmetry to the current Standard Model, which via Spontaneous Symmetry Breaking from a bigger group could explain several phenomena such as neutrino masses, chiral parity restoration, possible Dark Matter candidates, among others. In this thesis a feasibility study of the production of Z' bosons using tt~ processes to exploit their characteristic topology at the LHC is made, taking into account its constraints in the different kinematical and topological variables. Additionally, a preliminary statistical analysis is made, and further work is proposed at the end of the thesis.