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• W4225408304 abstract "Trotz des beachtlichen Erfolgs des Standardmodells der Teilchenphysik, Physikphänomene über viele Energiebereiche hinweg zu beschreiben, bleiben viele Fragen unbeantwortet und es ist bekannt, dass dieses Modell unvollständig ist. Das Higgsboson, als zuletzt entdecktes Teilchen, hat das Standardmodell vervollständigt. Mit seiner Kopplung an die Teilchenmasse ist es ein exzellenter Kandidat für die Suche nach Physik jenseits des Standardmodells. Diese Arbeit präsentiert die Suche nach resonanter Higgsboson-Paarproduktion (HH) sowie nach resonanter Produktion eines Higgsbosons in Verbindung mit einem weiteren skalaren Teilchen (SH) im bb̄WW* Zerfallskanal mit einem geladenen Lepton im Endzustand unter der Verwendung des kompletten Run 2 Datensatzes, der von Atlas aufgenommen wurde. Dieser kombiniert die Vorteile eines hohen Verzweigungsverhältnisses mit angemessenen Untergrundbeiträgen aufgrund des Leptons im Endzustand. Die Masse der betrachteten skalaren Resonanz liegt zwischen mX = 800 GeV und mX = 5 TeV für die HH-Produktion und zwischen mX = 750 GeV und mX = 3 TeV für die SH-Produktion. Letztere führt eine weitere Massenskala ein, die den Bereich zwischen mS = 170 GeV und mS = 2.5 TeV abdeckt, wobei mS < mX − mH verlangt wird. Wird angenommen, dass das skalare Teilchen ähnliche Kopplungen wie das Higgsboson besitzt, dann dominiert der Zerfall S → WW den ganzen betrachteten Massenbereich. Aufgrund der hohen Masse der schweren skalaren Resonanz wird die „boosted“ Topologie verfolgt. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Zerfallsprodukte des Higgsbosons, welches in ein bb̄-Paar zerfällt, sowie die Zerfallsprodukte des hadronisch zerfallenden W -Bosons nicht mehr auflösbar sind. Daher werden sie in einem hadronischen Objekt, genannt large-R Jet, zusammengefasst. Darüber hinaus wird erwartet, dass einer der large-R Jets mit dem Lepton überlappt, was in einer schwierigen aber ebenso einzigartigen Topologie resultiert. Diese dicht besiedelte Umgebung verlangt nach neuen Ansätzen wie „trackassisted reclustered Jets“, die von der hervorragenden räumlichen Spurauflösung profitieren, zur Rekonstruktion der large-R Jets. Weiterhin werden lediglich Myonen als Leptonen in dieser Suche in Betracht gezogen, da diese weniger von nahen hadronischen Energiesignalen beeinflusst werden. Da kein signifikanter Überschuss von Daten verglichen mit dem Untergrund für den ATLAS Run 2 Datensatz abzusehen ist, werden 95% CLs erwartete obere Grenzen auf den Wirkungsquerschnitt gesetzt. Die Grenzen werden stringenter für höhere mX Werte, da in dieser Region weniger Untergrund zu finden ist, und für kleinere mS Werte, weil hier die Topologie mehr geboostet ist. Daher sind die stärksten zu erwartetenden Grenzen ohne Einberechnung systematischer Unsicherheiten erreicht mit σ(pp → X → HH) = 2.8 fb für mX = 5 TeV und mit σ(pp → X → HH) × BR(SH → bb̄W W ) = 0.87 fb für mX = 3 TeV und mS = 240 GeV." @default.
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