Seminar of the department “Theory of Fundamental Interactions”

Date and Time: Thursday, 11 February 2021, at 4:00 PM

Venue: online seminar on Zoom, Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics

Seminar topic: «Search for new physics in CMS experiment at LHC»

Speaker: S. V. Shmatov (VBLHEP JINR)

Abstract:

Одной из приоритетных задач экспериментов на LHC является поиск новой физики за рамками стандартной модели взаимодействий. Почти 20 лет назад для эксперимента CMS физиками ОИЯИ была предложена и с тех пор реализуется программа по изучению процессов рождения пар мюонов с большими инвариантными массами, направленная как на проверку стандартной модели, так и на поиск физики за ее пределами (проведенный в период RUN 1 и RUN 2 LHC круг исследований включал в себя изучение расширенных калибровочных моделей, моделей низкоэнергетической многомерной гравитации, контактных взаимодействий).

Отсутствие положительных результатов поисковых экспериментов (сигналов новой физики) в «традиционных» хорошо изученных каналах, включая димюонный, а также приближение к «кинематическому порогу» в ходе RUN 2 LHC привело к необходимости разработки новых стратегий поиска, в частности, привлекающих расширенные сигнатуры в нашей области интересов: пары дилептонов с большим дополнительным вкладом от потерянной энергии, с дополнительной жесткой струей/частицей, с дополнительной парой частиц и пр., а также, например, сигнатуры с парой конечных лептонов, в которой не сохраняется аромат или которая содержит лептоны с одинаковыми, а не противоположными знаками заряда.

Не менее важной для дальнейших исследований представляется концепция реинтерпретации данных, т.е. использование одного канала для извлечения информации о сразу нескольких изучаемых моделях и систематическое согласованное перенесение такого подхода на остальные изучаемые каналы. В частности, предложенные расширенные дилептонные сигнатуры могут быть полезны для поиска частиц-кандидатов в темную материю и частиц-переносчиков взаимодействий из сектора ТМ в обычный в широком ряде используемых сейчас моделей ТМ, для поиска дополнительных бозонов Хигсса из расширенного хиггсовского сектора, включая модели с сильным нарушением аромата, и для ряда других моделей новой физики. В докладе обсуждается содержание и перспективы новой научной программы в указанном направлении исследований.