Measurement of top quark and W boson polarisation observables with t-channel single-top-quark events in the ATLAS experiment

El trabajo de la tesis se enmarca dentro del programa de física de la Colaboración ATLAS para el análisis de los datos producidos por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) situado en el CERN. La primera parte del trabajo desarrollado se centra en los estudios realizados para mejorar los algoritmos y el procedimiento seguido para el alineamiento del detector de trazas de ATLAS. El conocimiento de la posición exacta que ocupan los elementos que componen el detector de trazas determina la resolución con la que la trayectoria de una partícula puede ser reconstruida. La posición de dichos elementos se ve afectada por cambios en las condiciones de trabajo, como el apagado y encendido del sistema de refrigeración o paradas técnicas del detector. La incertidumbre que estos cambios introducen en el conocimiento de la posición de los distintos elementos degradan la calidad de las trazas reconstruidas, afectando a los algoritmos de reconstrucción de vértices y de identificación de jets originados por un quark b entre otros. Debido a ello, el alineamiento del detector de trazas es una tarea crucial que debe realizarse con anterioridad al análisis de los datos registrados por ATLAS, ya que prácticamente la totalidad de los análisis dependen de la reconstrucción de partículas y algoritmos de identificación que requieren una reconstrucción de las trazas de gran calidad. En el trabajo realizado para esta tesis se presenta una nueva herramienta para la monitorización de las constantes de alineamiento que permite corregir la geometría del detector antes de que los datos registrados puedan ser analizados por los grupos de física de ATLAS. También se presenta un método para reducir los sesgos en el momento de las partículas usando eventos que contienen un bosón Z desintegrándose a una pareja de muones. Con estos eventos se construye un mapa bidimensional de los sesgos del detector. Esta información se introduce como una ligadura del sistema de ecuaciones que resuelven los algoritmos de alineamiento, produciendo así un nuevo conjunto de constantes de alineamiento libre de sesgos en el momento de las trazas. Siguiendo este mismo procedimiento, también se expone un método para corregir los sesgos observados en los parámetros de impacto longitudinal y transverso de las trazas. Cabe destacar que tanto la herramienta de monitorización como los métodos desarrollados en esta tesis para garantizar la calidad del alineamiento son utilizados en el procedimiento estándar utilizado en ATLAS para el alineamiento del detector de trazas. La segunda parte del trabajo desarrollado consiste en la medida de observables relacionados con la polarización del quark top y el bosón W usando eventos con quarks top producidos en solitario y en el canal t. Para ello se han utilizado las colisiones proton-proton producidas por el LHC a una energía de 8 TeV en el centro de masas y registradas por ATLAS durante el año 2012. El quark top se desintegra mediante la interacción débil a través del vértice Wtb produciendo un bosón W y un quark b con prácticamente un 100% de probabilidad. Esto contrasta con la producción del quark top, el cual puede ser producido en parejas top-antitop mediante interacción fuerte o en solitario mediante interacción débil. La ventaja de estudiar el quark top usando eventos con quarks top producidos en solitario con respecto a usar eventos con parejas top-antitop consiste en que el mismo proceso físico ocurre tanto en la producción como en la desintegración del quark top. Esto permite estudiar la interacción débil y en particular el vértice Wtb reduciendo la contaminación de procesos de QCD. El quark top se desintegra antes de hadronizar, por lo que toda la información sobre su estado de spin se transfiere a los productos de su desintegración. Esta información se diluye en los procesos que involucran parejas de quarks top-antitop debido a interacciones de QCD, pero esto no sucede cuando el quark top ha sido producido en solitario. Además, en el caso de producción en el canal t, el quark top está polarizado en la misma dirección y sentido que el quark ligero que interviene en el proceso de producción. Esta característica permite definir una dirección privilegiada en el espacio sobre la cual se definen varios sistemas de referencia en los que se pueden medir diferentes distribuciones angulares de los productos de desintegración del quark top. De estas distribuciones angulares se pueden medir diferentes asimetrías, las cuales a su vez son sensibles a los momentos anómalos del quark top. El análisis desarrollado en esta tesis realiza una selección de eventos con quarks top producidos en solitario y en el canal t mediante el uso de cortes en diferentes variables dinámicas del proceso. A continuación se definen diferentes regiones de control para estudiar los fondos que intervienen en el proceso para corregir la estimación de estos en la región de señal. Para poder realizar la medida de los distintos observables a nivel de partones, se utiliza un método de deconvolución de la señal llamado "Iterative Bayes", el cual ha sido estudiado en profundidad para determinar los parámetros óptimos utilizados en la deconvolución. Las incertidumbres en las medidas de los diferentes observables se han estimado mediante el uso de pseudoexperimentos y la compatibilidad de los resultados obtenidos con respecto a los valores esperados predichos por el Modelo Estándar se ha calculado mediante la técnica de boostrap, arrojando una compatibilidad de los resultados obtenidos con el Modelo Estándar del 0.91. Cabe destacar que en esta tesis se muestra la primera medida de las fracciones de helicidad del bosón W usando eventos con quarks top producidos en solitario realizada en ATLAS

Palaeoenvironmental changes in the Iberian central system during the Late-glacial and Holocene as inferred from geochemical data: A case study of the Navamuño depression in western Spain

The Iberian Central System (ICS) is a clue region to reveal Mediterranean/Atlantic inferences over Iberia. We present a multidisciplinary study from western Spain conducted in the Navamuno ˜ depression (ND), covering the last 16.8 ka (cal BP). A reconstruction of the palaeotemperature from the resulting geochemical data highlights four cold and dry intervals, namely, the Oldest Dryas, Older Dryas, Intra-Allerød Cold Period (IACP), and the Younger Dryas, along with warmer intervals: the Bølling (14.7–14 ka) and the Allerød (12.9–12.6 ka); however, the Greenland Interstadial GI-1c (13.4–13.1 ka) is barely distinguishable in the ND. Despite the shortage of biomass to sustain fire, the earliest charcoals are from ~14.4–13.8 ka. Evidence of ash/dust events overprinting the geochemical background starts at ~13.8–12.8 ka. Significant fire activity in the Early Holocene at ~11.7–10.6 ka affected the ND, matching the westernmost ICS data. This period includes short oceanic spells inferred from Cl peaks at ~10.9–10.2 ka and three cold intervals at 11.4, 9.3, and 8.2 ka disrupted the progressive temperature increase. The Mid-Holocene showed a continuously increasing trend towards an arid climate, peaking at 4.2 ka under a pervasive dust influx from North Africa, which has prevailed since almost ~7.9 ka. A prominent volcanic event at ~6.8–5.8 ka is in Navamuno ˜ and Ronanzas ˜ (Asturias, N Spain; Gallego et al., 2013) identified from heavy metal-rich layer, synchronous with the last known eruption of the Calatrava volcanic field (South-Central Spain; Poblete-Piedrabuena et al., 2019). This volcanic eruption could affect many other regions half north of Iberia. The pervasive presence of oceanic aerosols in the last three millennia (2.8 ka ~ ) allowed the formation of a Cl-rich peat layer during the Ibero-Roman humid period ~2.1 ka, before a changing around ~0.4 ka toward colder and drier conditions at the Little Ice Age (LIA) periodThis study was funded by the LATESICE-CGL2016-78380-P, FINICES- PID2020-117685 GB-I00 and MED-REFUGIA-RTI2018-101714-BI00 (Plan Nacional I + D + I, Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities) projects

¿Qué significa tener derechos?

En el presente escrito se expondrán brevemente conceptos como la identidad, integridad, dignidad, responsabilidad, racionalidad, deber y derecho con los que se pueda determinar ¿qué significa poseer derechos? y ¿cómo se determinan los derechos? Como primera medida, se revisarán las conceptualizaciones de términos como justicia y derechos humanos; después se describe el panorama social desde el que se genera todo el sistema de valores y virtudes que posee el ser humano; identificando las maneras de protegerlos; también se estudiará la aplicación de los derechos en los animales, comparando la perspectiva iusnaturalista y actual, así como en el derecho ambiental. Consiguiendo así comprender la necesidad de reconocer por que se nos deben respetar los derechos, y porque se asignan aquellas garantías jurídicas para nuestra vida

Search for WZ resonances in the fully leptonic channel using pp collisions at s=8 TeV with the ATLAS detector

A search for resonant WZ production in the ℓνℓ'ℓ' (ℓ,ℓ'=e,μ) decay channel using 20.3 fb-1 of s=8TeV pp collision data collected by the ATLAS experiment at LHC is presented. No significant deviation from the Standard Model prediction is observed and upper limits on the production cross sections of WZ resonances from an extended gauge model W' and from a simplified model of heavy vector triplets are derived. A corresponding observed (expected) lower mass limit of 1.52 (1.49) TeV is derived for the W' at the 95% confidence level.Peer Reviewe

Search for direct production of charginos and neutralinos in events with three leptons and missing transverse momentum in √s = 8 TeV pp collisions with the ATLAS detector

Aad, G. et al.A search for the direct production of charginos and neutralinos in final states with three leptons and missing transverse momentum is presented. The analysis is based on 20.3 fb−1 of s√ = 8 TeV proton-proton collision data delivered by the Large Hadron Collider and recorded with the ATLAS detector. Observations are consistent with the Standard Model expectations and limits are set in R-parity-conserving phenomenological Minimal Supersymmetric Standard Models and in simplified supersymmetric models, significantly extending previous results. For simplified supersymmetric models of direct chargino (χ˜±1) and next-to-lightest neutralino (χ˜02) production with decays to lightest neutralino (χ˜01) via either all three generations of sleptons, staus only, gauge bosons, or Higgs bosons, (χ˜±1) and (χ˜02) masses are excluded up to 700 GeV, 380 GeV, 345 GeV, or 148 GeV respectively, for a massless (χ˜01).We acknowledge the support of ANPCyT, Argentina; YerPhI, Armenia; ARC, Australia; BMWF and FWF, Austria; ANAS, Azerbaijan; SSTC, Belarus; CNPq and FAPESP, Brazil; NSERC, NRC and CFI, Canada; CERN; CONICYT, Chile; CAS, MOST and NSFC, China; COLCIENCIAS, Colombia; MSMT CR, MPO CR and VSC CR, Czech Republic; DNRF, DNSRC and Lundbeck Foundation, Denmark; EPLANET, ERC and NSRF, European Union; IN2P3-CNRS, CEA-DSM/IRFU, France; GNSF, Georgia; BMBF, DFG, HGF, MPG and AvH Foundation, Germany; GSRT and NSRF, Greece; ISF, MINERVA, GIF, I-CORE and Benoziyo Center, Israel; INFN, Italy; MEXT and JSPS, Japan; CNRST, Morocco; FOM and NWO, Netherlands; BRF and RCN, Norway; MNiSW and NCN, Poland; GRICES and FCT, Portugal; MNE/IFA, Romania; MES of Russia and ROSATOM, Russian Federation; JINR; MSTD, Serbia; MSSR, Slovakia; ARRS and MIZˇS, Slovenia; DST/NRF, South Africa; MINECO, Spain; SRC and Wallenberg Foundation, Sweden; SER, SNSF and Cantons of Bern and Geneva, Switzerland; NSC, Taiwan; TAEK, Turkey.Peer reviewe

Search for pairs of highly collimated photon-jets in pp collisions at s =13 TeV with the ATLAS detector

Results of a search for the pair production of photon-jets - collimated groupings of photons - in the ATLAS detector at the Large Hadron Collider are reported. Highly collimated photon-jets can arise from the decay of new, highly boosted particles that can decay to multiple photons collimated enough to be identified in the electromagnetic calorimeter as a single, photonlike energy cluster. Data from proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 36.7 fb-1, were collected in 2015 and 2016. Candidate photon-jet pair production events are selected from those containing two reconstructed photons using a set of identification criteria much less stringent than that typically used for the selection of photons, with additional criteria applied to provide improved sensitivity to photon-jets. Narrow excesses in the reconstructed diphoton mass spectra are searched for. The observed mass spectra are consistent with the Standard Model background expectation. The results are interpreted in the context of a model containing a new, high-mass scalar particle with narrow width, X, that decays into pairs of photon-jets via new, light particles, a. Upper limits are placed on the cross section times the product of branching ratios σ×B(X→aa)×B(a→γγ)2 for 200 GeV<mX<2 TeV and for ranges of ma from a lower mass of 100 MeV up to between 2 and 10 GeV, depending upon mX. Upper limits are also placed on σ×B(X→aa)×B(a→3π0)2 for the same range of mX and for ranges of ma from a lower mass of 500 MeV up to between 2 and 10 GeV.Peer Reviewe

Measurement of the production cross section of prompt J/ψ mesons in association with a W ± boson in pp collisions at √s = 7 TeV with the ATLAS detector

Aad, G. et al.The process pp → W ± J/ψ provides a powerful probe of the production mechanism of charmonium in hadronic collisions, and is also sensitive to multiple parton interactions in the colliding protons. Using the 2011 ATLAS dataset of 4.5 fb−1 of s√ = 7 TeV pp collisions at the LHC, the first observation is made of the production of W ± + prompt J/ψ events in hadronic collisions, using W ± → μν μ and J/ψ → μ + μ −. A yield of 27.4+7.5−6.5 W ± + prompt J/ψ events is observed, with a statistical significance of 5.1σ. The production rate as a ratio to the inclusive W ± boson production rate is measured, and the double parton scattering contribution to the cross section is estimated.We acknowledge the support of ANPCyT, Argentina; YerPhI, Armenia; ARC, Australia; BMWF and FWF, Austria; ANAS, Azerbaijan; SSTC, Belarus; CNPq and FAPESP, Brazil; NSERC, NRC and CFI, Canada; CERN; CONICYT, Chile; CAS, MOST and NSFC, China; COLCIENCIAS, Colombia; MSMT CR, MPO CR and VSC CR, Czech Republic; DNRF, DNSRC and Lundbeck Foundation, Denmark; EPLANET, ERC and NSRF, European Union; IN2P3-CNRS, CEA-DSM/IRFU, France; GNSF, Georgia; BMBF, DFG, HGF, MPG and AvH Foundation, Germany; GSRT and NSRF, Greece; ISF, MINERVA, GIF, DIP and Benoziyo Center, Israel; INFN, Italy; MEXT and JSPS, Japan; CNRST, Morocco; FOM and NWO, Netherlands; BRF and RCN, Norway; MNiSW and NCN, Poland; GRICES and FCT, Portugal; MNE/IFA, Romania; MES of Russia and ROSATOM, Russian Federation; JINR; MSTD, Serbia; MSSR, Slovakia; ARRS and MIZˇS, Slovenia; DST/NRF, South Africa; MINECO, Spain; SRC and Wallenberg Foundation, Sweden; SER, SNSF and Cantons of Bern and Geneva, Switzerland; NSC, Taiwan; TAEK, Turkey; STFC, the Royal Society and Leverhulme Trust, United Kingdom; DOE and NSF, United States of America.Peer reviewe