KIP-Veröffentlichungen

Konventionelle Suchen nach Dijet-Resonanzen am Large Hadron Collider sind für Resonanzmassen unterhalb von etwa 1TeV durch die Bandbreite der Datenerfassungssysteme statistisch limitiert. Die hier vorgestellte Suche erschließt diesen Massenbereich mit noch nie erreichter statistischer Präzision durch die Verwendung von Jets, die vom ATLAS High-Level Trigger aus Kalorimeterinformationen rekonstruiert und aufgezeichnet wurden. Es werden Proton-Proton-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von √s = 13 TeV analysiert, die einer integrierten Luminosität von bis zu 132 fb⁻¹ entsprechen. Eine speziell für diese Analyse konzipierte Kalibrierung für die Jets auf Trigger-Level wird angewandt und zwei komplementäre, datengetriebene Untergrundabschätzungen mit sehr hoher statistischer Genauigkeit werden vorgestellt. Keine signifikante Abweichung vom erwarteten Untergrund wird beobachtet. Dementsprechend werden Ausschlussgrenzen für Wirkungsquerschnitte von Dijet-Resonanzen abgeleitet. Diese stellen die strengsten Grenzen für schmale, Gauß-förmige Dijet-Resonanzen im Massenbereich von 375 – 1200 GeV im Allgemeinen und im Bereich von 375 – 1500 GeV für einen Axialvektor-Mediator, der an Quarks und Dunkle Materie koppelt, im Besonderen dar.

Conventional dijet resonance searches at the Large Hadron Collider are statistically limited for sub-TeV resonance masses by the bandwidth of the data acquisition systems. The presented search explores this mass range at unprecedented statistical precision by utilizing a partial event readout consisting of
jets reconstructed by the ATLAS High-Level Trigger using only calorimeter information. Proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of √s = 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of up to 132 fb⁻¹ are analyzed. A dedicated calibration for the trigger-level jets is applied and two complementary, data-driven background estimates with very high statistical precision are presented. No significant excess over the background expectation is observed and exclusion limits on dijet resonance cross sections are derived. These represent the most stringent constraints on narrow, Gaussian-shaped dijet resonances in the mass range of 375–1200 GeV in general and in the range of 375–1500 GeV for an axial-vector Dark Matter mediator coupling to quarks in particular.