Searches for beyond the Standard Model physics with boosted topologies in the ATLAS experiment using the Grid-based Tier-3 facility at IFIC-Valencia

Tanto el LHC como ATLAS han mostrado un rendimiento sin precedentes desde que empezaran a funcionar en diciembre de 2009. Con una eficiencia en la toma de datos superior al 95% y más del 99% de sus canales de lectura operativos, ATLAS suministra datos de una calidad sin par. Desde su inicio, casi 27/fb de colisiones han sido almacenados por el experimento ATLAS de los cuales 23/fb se obtuvieron en 2012. Esto se traduce en más de 140 PetaBytes (PB) de datos y simulaciones que están siendo analizados por casi 3000 físicos de 174 instituciones alrededor del mundo. Siguiendo un modelo basado en tecnologías Grid, los diferentes centros de computación del experimento ATLAS se agrupan según una jerarquía que va desde el Tier-0 en el CERN pasando por los 11 Tier-1 y los casi 80 centros Tier-2 repartidos por todo el mundo. En España hay un Tier-2 federado formado por IFIC (Instituto de Física Corpuscular de Valencia), IFAE (Instituto de Física de Altas Energías de Barcelona) y UAM (Universidad Autónoma de Madrid). IFIC representa el 50% de los recursos españoles y es el responsable de la coordinación de las actividades de la federación. Cada uno de los centros de la federación española tiene asociado un Tier-3 que comparte su infraestructura con el Tier-2. Los Tier-3 disponen de recursos adicionales de CPU y disco que, cuando están desocupados, pueden servir de apoyo al Tier-2. En el nuevo régimen de energías que nos permite explorar el LHC se producen frecuentemente partículas pesadas, como bosones W y Z o quarks top, con un momento considerablemente mayor que su masa. El boost de Lorentz de estas partículas altera drásticamente la topología observada haciendo inservibles los criterios de identificación y aislamiento convencionales, que fueron desarrollados para partículas aproximadamente en reposo. A medida que los partones de la desintegración de la partícula se coliman en un área del detector más y más pequeña, los algoritmos de jets dejan de ser capaces de reconstruir los jets resultantes por separado. En su lugar, toda la desintegración es reconstruida como un único jet. Los jets originados por quarks top pueden diferenciarse de otros jets analizando su subestructura. El observable más sencillo conceptualmente hablando es la masa invariante del jet. Si la desintegración del top está contenida completamente en un solo jet, la masa de dicho jet será mayor que la de aquellos jets que procedan de quarks ligeros o de gluones. La subestructura del jet puede estudiarse volviendo a reconstruir los componentes del jet con el algoritmo kT. Las escalas de separación (d12 y d23) indican la escala a la que el jet final se separa en dos o tres subjets. Hay modelos de nueva física más allá del Modelo Estándar que predicen nuevas resonancias fuertemente acopladas al quark top. Un conocido ejemplo es la resonancia leptofóbica en modelos topcolor. Propuestas más recientes prevén un compañero pesado del gluón en ciertos modelos con dimensiones espaciales extra. Los gluones de Kaluza Klein no se acoplan a leptones, y los quarks de la tercera familia son favoritos frente a quarks más ligeros. Dado que las resonacias top-antitop son la principal señal utilizada en búsquedas en este tipo de modelos, el estudio de topologías altamente colimadas y de la subestructura de jets juega un papel importante como herramienta de descubrimiento. No se ha encontrado ninguna desviación significativa entre datos y patrón del Modelo Estándar una vez incluidas las incertidumbres. En ausencia de discrepancias, se procede a poner límites a la presencia de nueva física. En el caso de la resonancia estrecha que produce el bosón Z leptofóbico de los modelos topcolor, los límites en cross-section x branching ratio van desde los 30 pb para una masa de 500 GeV hasta 100 fb para masas superiores a 2 TeV, en acuerdo con los líites esperados. Estos modelos han sido excluidos para masas menores de 1.2 TeV por este análisis. También se han derivado límites para el casos de resonancias más anchas típicas de modelos con objetos pesados con carga de color. El líite superior en cross-section x branching ratio para el gluón de Kaluza-Klein es aproximadamente un factor dos mayor que el correspondiente a un bosón Z de la misma masa. El límite inferior en la masa del gluón de Kaluza-Klein se ha fijado en 1.6 TeV. Esta es la primera aplicación de estas técnicas en ATLAS. El método funciona especialmente bien para masas superiores a 800 GeV comparado con otras búquedas de resonancias coetáneas. Además, el método de reconstrucción se muestra robusto frente a los efectos de la radiación del estado inicial y del pile-up. Todo esto prueba que las técnicas de reconstrucción dirigidas a boosted objects pueden mejorar el potencial de las búsquedas de nueva física más allá del Modelo Estándar en el LHC

Una mirada a la situació ambiental de La Safor

Villaplana Ferrer, JM. (2009). Una mirada a la situació ambiental de La Safor. Revista de la Safor. (1):129-138. http://hdl.handle.net/10251/48271129138

Charged-particle multiplicities in pp interactions at root s=900 GeV measured with the ATLAS detector at the LHC

The first measurements from proton-proton collisions recorded with the ATLAS detector at the LHC are presented. Data were collected in December 2009 using a minimum-bias trigger during collisions at a centre-of-mass energy of 900 GeV. The charged-particle multiplicity, its dependence on transverse momentum and pseudorapidity, and the relationship between mean transverse momentum and charged-particle multiplicity are measured for events with at least one charged particle in the kinematic range |eta|500 MeV. The measurements are compared to Monte Carlo models of proton-proton collisions and to results from other experiments at the same centre-of-mass energy. The charged-particle multiplicity per event and unit of pseudorapidity at eta = 0 is measured to be 1.333 +/- 0.003 (stat.) +/- 0.040 (syst.), which is 5-15% higher than the Monte Carlo models predict

Measurement of the inclusive and dijet cross-sections of b-jets in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV with the ATLAS detector

The inclusive and dijet production cross-sections have been measured for jets containing b-hadrons (b-jets) in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of sqrt(s) = 7 TeV, using the ATLAS detector at the LHC. The measurements use data corresponding to an integrated luminosity of 34 pb(-1). The b-jets are identified using either a lifetime-based method, where secondary decay vertices of b-hadrons in jets are reconstructed using information from the tracking detectors, or a muon-based method where the presence of a muon is used to identify semileptonic decays of b-hadrons inside jets. The inclusive b-jet cross-section is measured as a function of transverse momentum in the range 20 -dijet cross-section is measured as a function of the dijet invariant mass in the range 110 < m(jj) < 760 GeV, the azimuthal angle difference between the two jets and the angular variable chi in two dijet mass regions. The results are compared with next-to-leading-order QCD predictions. Good agreement is observed between the measured cross-sections and the predictions obtained using POWHEG + Pythia. MC@NLO + Herwig shows good agreement with the measured b (b) over bar -dijet cross-section. However, it does not reproduce the measured inclusive cross-section well, particularly for central b-jets with large transverse momenta

Properties of jets measured from tracks in proton-proton collisions at center-of-mass energy sqrt(s) = 7 TeV with the ATLAS detector

Jets are identified and their properties studied in center-of-mass energy sqrt(s) = 7 TeV proton-proton collisions at the Large Hadron Collider using charged particles measured by the ATLAS inner detector. Events are selected using a minimum bias trigger, allowing jets at very low transverse momentum to be observed and their characteristics in the transition to high-momentum fully perturbative jets to be studied. Jets are reconstructed using the anti-k(t) algorithm applied to charged particles with two radius parameter choices, 0.4 and 0.6. An inclusive charged jet transverse momentum cross section measurement from 4 GeV to 100 GeV is shown for four ranges in rapidity extending to 1.9 and corrected to charged particle-level truth jets. The transverse momenta and longitudinal momentum fractions of charged particles within jets are measured, along with the charged particle multiplicity and the particle density as a function of radial distance from the jet axis. Comparison of the data with the theoretical models implemented in existing tunings of Monte Carlo event generators indicates reasonable overall agreement between data and Monte Carlo. These comparisons are sensitive to Monte Carlo parton showering, hadronization, and soft physics models

Search for diphoton events with large missing transverse momentum in 7 TeV proton-proton collision data with the ATLAS detector

A search for diphoton events with large missing transverse momentum has been performed using proton-proton collision data at is root s = 7 TeV recorded with the ATLAS detector, corresponding to an integrated luminosity of 4.8 fb(-1). No excess of events was observed above the Standard Model prediction and model-dependent 95% confidence level exclusion limits are set. In the context of a generalised model of gauge-mediated supersymmetry breaking with a bino-like lightest neutralino of mass above 50 GeV, gluinos (squarks) below 1.07 TeV (0.87 TeV) are excluded, while a breaking scale Lambda below 196 TeV is excluded for a minimal model of gauge-mediated supersymmetry breaking. For a specific model with one universal extra dimension, compactification scales 1/R < 1.40 TeV are excluded. These limits provide the most stringent tests of these models to date

Search for anomaly-mediated supersymmetry breaking with the ATLAS detector based on a disappearing-track signature in pp collisions at √(s) = 7 TeV

In models of anomaly-mediated supersymmetry breaking (AMSB), the lightest chargino is predicted to have a lifetime long enough to be detected in collider experiments. This letter explores AMSB scenarios in pp collisions at root s = 7 TeV by attempting to identify decaying charginos which result in tracks that appear to have few associated hits in the outer region of the tracking system. The search was based on data corresponding to an integrated luminosity of 1.02 fb(-1) collected with the ATLAS detector in 2011. The p(T) spectrum of candidate tracks is found to be consistent with the expectation from Standard Model background processes and constraints on the lifetime and the production cross section were obtained. In the minimal AMSB framework with m(3/2) 0, a chargino having mass below 92 GeV and a lifetime between 0.5 ns and 2 ns is excluded at 95 % confidence level