Отбор и моделирование фоновых событий в димюонном канале в эксперименте CMS

Аннотация

Эксперимент Compact Muon Solenoid (CMS) имеет обширную физическую программу в режиме протон-протонных столкновений, в которой предусмотрены как проверка Стандартной модели на новой энергетической шкале масштаба,  начиная с 1 ТэВ, так и поиск новых физических объектов и явлений за ее пределами. В дилептонном канале, в котором идет поиск новой физики, установленные ограничения на инвариантные массы дилептонов достигают нескольких тераэлектронвольт. При больших энергиях одной из проблем поиска новых тяжелых резонансов $Z'$ является наличие фоновых процессов, в которых рождаются мюоны. Одним из таких процессов является photon-induced background (фотонные фоны), в дополнение к основному фоновому процессу — Дрелла–Яна. Димюоны, образованные из этих мюонов, могут быть неверно истолкованы как кандидаты в тяжелые резонансы, что делает задачу устранения фонов еще более актуальной. С этой целью и были выполнены анализы по выделению и снижению фонов, представленные в данной статье. Работа содержит результаты оценки поперечных сечений фоновых процессов в анализе по поиску тяжелых нейтральных резонансов $Z'$ методом монте-карло-моделирования с использованием генератора FEWZ.