ATLAS Brasil

Instituto de Física – UFRJCOPPE – UFRJ

Instituto de Física – USPDepto. de Ciências Naturais – UFSJ

Depto. Engenharia - UFJF

ATLAS BrasilIF/UFRJ, IF/USP, UFSJ

➢Pós doutor:➢ Marisilvia Donadelli (USP)

➢Mestrandos➢ Sergio M. Valverde (USP)➢ Dennys Reis (USP)

➢Técnicos➢ Ricardo Menegasso (USP)➢ Marcel K. Kuryiama (USP)

➢ Pesquisadores➢ Andre Asevedo Nepomuceno (UFRJ)➢ Eduardo Macchione*(USP)➢ Emi Marcia Takagui (USP)➢ Fernando Marroquim (UFRJ)➢ Marco A. L. Leite (USP) ➢ Maria Aline Barros do Vale (UFSJ)➢ Olacio Dietzsch* (USP)➢ Yara do Amaral Coutinho* (UFRJ)

(*) M&O a partir de 2011

Em estreita Cooperação com o grupo da COPPE

ATLAS Brasil

➢Histórico de atuação➢ Experimentos E814/E877 (AGS) ➢ Experimento PHENIX (desde 2000)➢ Experimento ATLAS

➢ Desde 1994 (através de BNL)➢ Membro oficial desde 02/2009

➢Objetivos do grupo

➢ Estudos da colisão entre íons pesados a energias relativísticas

➢ Desenvolvimento de Instrumentação avançada para sistemas de deteção para alta e baixa energia

➢Histórico de atuação➢ R&D Calorimetria (desde 1988)➢ Experimento ATLAS

➢ Membro fundador (1994)

➢Objetivos do grupo➢ Procura por novas partículas baseado em modelos do grupo de fenomenologia da UFRJ

➢ Análise de dados e desenvolvimento de sistemas de software.

ATLAS Brasil

➢Publicações: 57➢Congressos:

➢ Nacionais: 16 (c/ trabalho)➢ Internacionais: 10 (c/ trabalho)

➢Patentes requeridas: 2➢Prêmios: CAPES/Elsevier 2009➢Doutorados: 3➢Mestrados: 2 (+2 em andamento)➢PosDoc: 1

➢Bolsas de Produtividade CNPq:➢ Olacio Dietzsch (nível 1A)➢ Marco Leite (nível 2)

Indicadores de produção (últimos 5 anos)

➢Publicações: 33 ➢Congressos:

➢ Nacionais: 15 (c/ trabalho)➢ Internacionais: 3 (c/ trabalho)

➢Doutorados: 1➢PosDoc: 2

ATLAS BrasilM&O - Distribuição

➢ Nome Física Subsistema Software➢ Andre Nepomuceno

Exótica (Z') Tile Cal, ZDC Event Display, Diagnóstico, Simulação

➢ Eduardo Macchione

HI (multiplicidade)

Forward (ZDC) ZDC

➢ Emi Marcia Takagui

HI (Flow) DQM (HI)

➢ Fernando Marroquim

Exótica )(Z') TileCal, Trigger Simulação, Monit. Remoto

➢ Marco A. L. Leite

HI (Flow), Forward

Forward (ZDC), Luminosidade

ZDC Offline (coord.), DQM (HI), Monit. Remoto

➢ Maria A.do Vale Exótica Simulação➢ Olacio Dietzsch Hi Forward (ZDC)➢ Yara Coutinho Exótica (Z') Simulação➢ Marisílvia Donadelli

HI (Flow, multiplicidade)

Forward (ZDC), Luminosidade

Luminosidade, DQM(HI)

ATLAS Brasil - Física

Monte Carlo

Exotics

Heavy Ions

SUSY

SM

Top

Higgs

B Physics

Flow, Jets

QCD

Global Var.

di-léptons

➢M.Leite➢M.Donadelli➢O.Dietzsch➢M.Takagui

➢F.Marroquim➢A.Nepomuceno➢M.Vale➢Y.Coutinho

➢ Variáveis globais➢ Centralidade➢ Multiplicidade➢ ET➢ Flow elíptico

➢Jatos➢ Forma➢ Supressão➢ Fragmentação➢ Correlação di-jets

➢Quarkonia e Z➢ J/ψ,ϒ, ϒ´, ϒ´´➢ Z➢ Canais μ+μ- e e+e-

➢Fótons ➢ Diretos➢ γ-Jet

Heavy Ions no ATLAS

Linha de Pesquisa completa

ATLAS BrasilO ATLAS como detector em Heavy Ions

ZDC: Centralidade, planode reação e

UPC

Calorímetro EM:Flow, jatos e fótons Diretos (alta seg.)

Tracking: Fragmentação de jatos (cobertura

|η|<5)

Calorimetria (EM+Had)Reconstrução de jatos

em |η|<5

ATLAS BrasilTópicos de Física (USP)

➢Íons Pesados➢ Prioridades

➢ Variáveis globais➢ Multiplicidade ➢ Flow elíptico➢ Distribuição de energia transversa

➢ Tomografia de jatos

“day one”

ZDC

➢Próton-Próton➢ Soft QCD

➢ Contribuição de processos SD, DD e ND na seção de choque inelástica

➢ Região |η| > 8.3➢ Comparação com os simuladores

➢ Phytia (6, 8), Phojet, Rapgap➢ Medidas de Luminosidade

➢ Varredura van der Meer➢ Método absoluto

ATLAS Brasil

➢ Calorímetro a Zero Grau (ZDC)➢ Integração com o sistema de trigger e timing do ATLAS

➢ Integração com o DAQ➢ Integração ao Luminosity Data stream

Subsistema de detecção

➢ Coordenação e desenvolvimento de offline software do ZDC➢Integração do ZDC ao minimum bias D3PD ➢Interface com o ATLAS RIG (Reconstruction Integration Group) – ZDC e HI➢ Data Quality e Prompt T0 reconstruction

ComputaçãoReconstruction

RDO → ESDESD → D3PDESD → AANT

ByteStreamMap

Calibration

Analysis

Tópicos de instrumentação e computação (USP)

ATLAS Brasil

➢ Excelente calorimetria ➢ Resolução➢ Segmentação➢ Cobertura

➢ Altíssima segmentação no inner tracker➢ Necessário para alta multiplicidade de HI➢ Pouco material: reconstrução de trajetórias para pT > 100 MeV

➢ Em desenvolvimento pelo grupo de HI: uso de tracklets na reconstrução

➢Espectrômetro de múons central e simétrico nos endcaps➢ZDC: centralidade e UPC trigger

Heavy Ions no ATLAS

Heavy Ions no ATLAS

➢ Programa:➢ 4 semanas de run➢ 2 semanas setup➢ 10 ub-1 → 8 107 Eventos➢ 80 ~ 160 Hz

Heavy Ions no ATLAS

b

Grande Variação na multiplicidade

Multiplicidade

Densidade de Partículas

Centralidade

Reaction plane & background

Flow

Jatos

Centralidade

➢Centralidade

Preparação para o run de Heavy Ions

Multiplicidade

➢Multiplicidade

Preparação para o run de Heavy Ions

Flow Elíptico➢Motivação

➢ Propriedades do meio fortemente acoplado➢ Resultados recentes do RHIC: fluído perfeito➢ Refletem quantidades dinâmicas estabelecidas muito cedo na evolução do meio

➢ Multiplicidade → entropia do estado inicial➢ Flow elíptico → equação de estado e viscosidade

Flow ElípticoPreparação para o run de Heavy Ions

➢Análise de eventos gerados via Hijing a diferentes centralidades e reconstruídos no ATLAS➢Análise utilizando o inner tracker (|η|<2.5)➢Análise utilizando o calorímetro eletromagnético + FCAL (|η|<5)

➢ Estimativa do ângulo azimutal do plano de reação (Φ

RP)

➢ Correlação entre duas partículas ➢ Lee-Yang Zeros➢ Obs: ZDC segmentação transversal → Φ

RP

b

y

φ

ΦRP

➢ Validar/desenvolver novos algorítmos de reconstrução dos calorímetros (EM+FCAL) levando em conta a multiplicidade

Hijing Pb+Pb

Reconstrução(HIFlow e HIFlowData)

ΨEP

(inner-tracker)

ΨEP

(Calorímetro)

V2

raw (p/ camada calorímetro , η)

ESD/AOD/CBNTΨ

EP ,v

2

raw

Análise em Larga Escala (pAthena)Correções em v

2

raw

- Resolução na determinaçao de RP- correções para non-flow

- Erros sistemáticos

Análise em pequena escala (root/proof)Desenvolvimento

DQM

p+p 7TeV

6fm<b<8fm

b

➢ Pb+Pb (Hijing), 3 faixas de centralidade

2fm<b<4fm

10fm<b<12fm

➢ p+p, dados (7TeV minimum bias trigger stream)

sem correlação...

Jatos➢Qual o efeito da matéria quente e densa ➢Reconstrução direta (evento a evento) de jatos em HI

➢ Possível reconstruir parte da energia perdida➢ Evita “energy loss bias” (trigger tendencioso)➢ Compreensão de modelos de perda de energia (quenching)

➢ Segmentação radial → separação fundo hadrônico “soft”

➢ Diferente algorítmos jet finding → controle do error sistemático

➢ Separação jato/fundo

Jatos

➢Análise

Preparação para o run de Heavy Ions

Background / underlying event subtraction

1) subtração do fundo2) reconstrução dos jatos

Cone

Cluster Cambridge/ Aachen(k=0)

kT

(k=1)

anti-kT

(k=-1)

Seeded iterative cone

Infrared & collinear safe SISCone

1) reconstrução dos jatos 2) separação entre sinal dos jatos do fundo

3) subtração do fundo

Algorítmo de jatos

Algorítmo

ATLAS Brasil

➢Integração do ZDC na análise de HI (centralidade)➢LIP/USP responsável pelo Data Quality Monitor (Calorímetros e ZDC) durante o run de HI

➢ Validação➢ Desenvolvido pelos subsistemas para p+p➢ Identificar diferenças entre p+p e HI (via simulação)

➢ Monitoramento 24/7 durante o run➢ 598 histogramas para monitoramento➢ Remotamente via sala de Monitoramento do ATLAS no LIP/USP

Preparação para o run de Heavy Ions

O ZDC do ATLAS➢Dois conjuntos de módulos (A,C)

➢ 140m do ponto de colisão➢ Cobertura em |η| > 8.3 ➢ 3 módulos hadrônicos➢ 1 módulo eletromagnético

➢ Etotal e Timing em todos os módulos ➢ Mód. EM e HAD0 com alta segmentação tranversal (EXCLUSIVO no LHC)

➢ 3 bits do L1 do ATLAS alocados para o ZDC

O ZDC do ATLAS➢Dois conjuntos de módulos (A, C)

➢ 140m do ponto de colisão➢ Cobertura em |η| > 8.3 ➢ 3 módulos hadrônicos➢ 1 módulo eletromagnético

➢ Etotal e Timing em todos os módulos ➢ Mód. EM e HAD0 com alta segmentação tranversal (EXCLUSIVO no LHC)

➢ 3 bits do L1 do ATLAS alocados para o ZDC

O ZDC do ATLAS

O ZDC do ATLASResultados

O ZDC do ATLAS➢ Distribuição de energia dos neutrons no ZDC (turn-on trigger A inclusivo no detalhe)

O ZDC do ATLAS➢ Distribuição de energia dos fótons no ZDC

O ZDC do ATLAS➢Informação de Timing do ZDC (z-vertex)

O ZDC do ATLAS➢ Nessa região de aceitação do ZDC, o fundo é primariamente devido à fótons

O ZDC do ATLAS➢ Timing a partir do MBTS (central)

O ZDC do ATLAS➢ Medidas de Posição (nêutrons e fótons, p+p, 7TeV)

O ZDC do ATLAS➢ Perspectivas p+p com o ZDC (iniciado)

➢Próton-Próton➢ Soft QCD

➢ Contribuição de processos SD, DD e ND na seção de choque inelástica

➢ Região |η| > 8.3➢ Comparação com os simuladores

➢ Phytia (6, 8), Phojet, Rapgap

ND SD(Pythia )

O ZDC - Luminosidade➢ATLAS requer que vários sistemas reportem a luminosidade de forma independente➢O ZDC é um desses sistemas (via scaler)➢ 2 métodos

➢ Scan de Van Der Meer (não é necessário conhecer a seção de choque)

➢ Absoluto (necessita da seção de choque)

Scan de Van Der Meer (scaler)

ZDC - Luminosidade

Intensidade dos feixes

Taxa máxima scaler

Área da curva do VDM scan

Freq. revolução

# bunches

O ZDC do ATLAS➢Método absoluto (Marisilvia Donadelli/ S. White)

fração de energia levada pelo nêutron

energia de um dos feixes de prótons

momento transverso

seção de choque de processos não difrativos em interações pp

➢Aceitação (parametrização HERA)

45% bárions são nêutrons

Luminosidade absoluta

➢ Taxa nos discriminadores do ZDC

Inclusivo A, C

Coincidência

O ZDC do ATLAS

Taxa nos discriminadores do ZDC (via PVSS)

Luminosidade “on-line” do ATLAS

A inclusivo

C inclusivo

A & C

LATLAS_Pref

= 1.1 1027 cm-2 s-1

LZDC = 1.05 1027 cm-2 s-1

Em progresso ...

O ZDC do ATLAS➢ Contribuição ao detector

➢ Módulo eletromagnético segmentado nos dois braços➢ Brassinter Sinterizados(SP): Tungstênio ➢ Dykron Optoeletrônica (SP): guias de luz de quartzo

➢ CNC: vários ...

➢ Contribuição ao detector ➢ Integração da informação do ZDC no stream Luminosidade

➢ Complementar a eletrônica (digitalizadores)

➢ Novos shapers (τ adequado a L ~ 1032)

➢ High Lumi upgrade (novos materiais)

ATLAS Brasil

Proposta inicial de HI com o ATLAS

➢Reuniões internas do ATLAS (2009 → presente) ➢ Chaired: 31 (ZDC)➢ Contribuições: 19 (ZDC, HI)

➢Contribuições ao ATLAS anteriores à 2009

ATLAS BrasilNotas Internas do ATLAS

Implementação, no programa de visualização de eventos do ATLAS,

o Atlantis, de diversas ferramentas que permitiram:

➢ Identificar e corrigir canais problemáticos o TILECAL);

➢ Estudar a qualidade da reconstrução do sinal nos calorímetros hadrônico e

eletromagnético;

➢ Estudar e verificar a calibração temporal entre os módulos do calorímetro

hadrônico;

➢ Mapear células problemáticas.

➢As ferramentas foram desenvolvidas primeiramente para o TILECAL.

Posteriormente, ferramentes semelhantes também foram desenvolvidas pelo

nosso grupo para os Calorímetro Eletromagnético (LAr), para o Forward e

End-Cap. O conjunto de códigos é chamado de CaloJiveXML.

Com as novas ferramentas implementadas, o Atlantis passou de ser utilizado

não apenas como um programa de visualização mas também como um ferramenta

de análise para o comissionamento dos calorímetros e no entendimento dos

primeiros dados do LHC.

Visualização de eventos no ATLAS

Visualização de eventos no ATLAS

As informações disponíveis permitem o monitoramento de cada canal do calorímetro em tempo real. É uma das ferramentas usadas nos shifts do TileCal.

O gráfico em vermelho no lado superior direito representa o pulso esperado para um dos canais do LAr, enquanto os pontos azuis representam o pulso digitalizado. A ferramenta possibilita facilmente a identificação de canais problemáticos. Os gráficos da parte de baixo representam dois canais do calorímetro de telhas. Vários outras informações são fornecidas pelo programa, como mostrado no lado direito da figura.

Visualização de eventos no ATLAS Atlantis no calorímetro de Argônio Líquido

https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/Main/AtlantisWithDPD

Principais atividades realizadas pelo grupo:

➢ Desenvolvimento, manutenção e suporte do pacote CaloJiveXML;

➢ Otimização de uma versão preliminar, tornando a execução cerca de

12 vezes mais rápida;

➢ Elaboração um roteiro (Twiki Page), constantemente atualizado, com

instruções de uso.

O pacote desenvolvido é usado tanto

para monitoramento online na sala

de controle do ATLAS, como para

análises mais cuidadosas com os

dados reprocessados. O código tem

sido extensamente usado pela

colaboração no entendimento dos

primeiros dados de colisão do LHC.

Visualização de um evento de falsa devido a uma falha na eletrônica do calorímetro. Neste caso, 40 GeV de foi gerado devido à uma rara falha em um dos módulos. O fácil acesso ao pulso gerado pela eletrônica, disponível no Atlantis, permitiu a identificação do problema.

Identificação de falso sinal de energia perdida

Resultados (I)

Resultados (II) Calibração Temporal do TileCalPrimeiro “gráfico” aprovado no grupo do TileCal em 2009 para tornar-se público, mostrando o tempo de voo dos múons provenientes dos splash events, como resultado da boa calibração temporal do calorímetro.

Splash event detectado pelo ATLAS em 20 de novembro de 2009. Os gráficos na parte inferior mostram o pulso gerado pela eletrônica na terceira camada do calorímetro. O deslocamento do pico do pulso a partir da esquerda é consistente com o tempo de voo esperado. Disponível em https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/Atlas/ApprovedPlotsTile

Investigação da performance do TileCal com os primeiros dados do LHC

Células do calorímetro sincronizadas

Resultados (III)

Apresentação do trabalho noHadron Collider Physics Symposium 2009

ProceedingsNepomuceno, A.A. Visualizing and Understanding ATLAS Calorimeters with Atlantis. Xxth Hadron Collider Physics Symposium, Evian, França. Proceedings of Science (2009).Disponível em: http://pos.sissa.it/cgi-bin/reader/conf.cgi?confid=102

Resultados (IV)

Análises Raios Cósmicos no TileCal I

➢ Aproximadamente 40 000 eventos analisados.

➢ Identificação de canais problemáticos nos calorímetros;

➢ Identificação de fontes de falsa energia faltante.

A figura mostra o nível de ruído em um dos módulos problemáticos do Calorímetro de Telhas (figura da esquerda), em comparação com o esperado (figura da direita). A identificação dos canais problemáticos foi feita com o Atlantis através das ferramentas desenvolvidas. O Módulo foi reparado e está funcionando normalmente.

Raios Cósmicos no TileCal II➢ Estudo do tempo de voos dos múons no TileCal

➢ Calibração temporal entre módulos do calorímetro

usando RC

➢ Determinação de cortes na energia e tempo das células

para rejeição de ruído

Tempo de voo entre os módulos superiores e inferiores do TileCal

Raios Cósmicos no TileCal III

O tempo de voo pode ser usado para separar eventos de dois jatos e eventos raios cósmicos (ruído),

➢ Estudo de falsos fótons provenientes de raios cósmicos e

de células com alto ruído no calorímetro eletromagnético

➢ Estudo da eficiência do calorímetro na rejeição de

falsos fótons;

➢ Identificação de variáveis capazes de rejeitar o ruído.

Raios Cósmicos no LAr

Rejeição de falsos fótons após aplicação dos critérios de identificação.

A fração de energia entre diferentes camadas do calorímetro é uma das variáveis usadas na separação sinal/ruído.

Busca por Novos Bósons de Calibre (Z')

Busca por novos bósons de calibre no canal pp e+e- X

Distribuição de massa invariante do par elétron – pósitron para luminosidades integradas de 100 pb-1 e 10 fb-1, com energia de centro de massa de 14 TeV. Caso a massa da nova ressonância esteja em torno de 1 TeV, 100 pb-1 de dados seriam necessários para a descoberta.

Identificação de modelos

Vários modelos preveem a existência de novos bósons de calibre neutros. Diversas variáveis foram estudadas quanto ao seu poder de discriminação. A assimetria frente – trás é uma das variáveis com maior poder de separação, mas necessita ser corrigida devido ao fato de que o sentido inicial do quark não pode ser medido.

Busca por Novos Bósons de Calibre (Z')

3. Outras Atividades

➢ Participação na equipe scanning events responsável pelo seleção

dos primeiros eventos de colisão no ATLAS;

➢ Participação nos shifts de monitoramento da qualidade dos dados

tomados pelo calorímetro de telhas;

➢ Referee da Nota Interna Validation of the simulation of the

electromagnetic shower shapes using 2008 cosmic- ray data

Um dos primeiros candidatos à evento de colisão no ATLAS

O comissionamento do Tilecal do ATLAS Objetivos:➢ Estudar o desempenho do calorímetro;➢ Identificar canais inoperantes (dead channels);➢ Identificar canais que produzem alto ruído (hot channels);➢ Identificar possíveis fontes de falsa energia faltante.

Distribuição de energia depositada pelos múons de RC em um dos módulos do calorímetro. Para uma análise mais cuidadosa, com detalhes de cada evento, ferramentas foram desenvolvidas.

➢ Estudo da performance do detector ATLAS na descoberta e

identificação da torção;

➢ Busca por novos bósons de calibre com os dados do ATLAS;

➢ Obtenção de limites inferiores para os novos bósons de

calibre, caso nenhuma nova física seja descoberta no primeiro

ano.

➢ Participação dos shifts do TileCal, tanto na sala de

controle do ATLAS como remotamente (monitoramento da

qualidade dos dados).

➢Incorporar o ZDC ao ATLANTIS.➢Estudo do sinal da torção no decaimento top/anti-top.

Atividades Futuras

Potencial das descobertas de torção

F.M.L. Almeida Jr., A.A. Nepomuceno, M.A.B. do Vale (Análise Aprovada pelo Grupo de Física do ATLAS)

➢ Diversas teorias alternativas da gravidade quântica introduzem um campo extra chamado de torção, cuja fonte é o spin das partículas elementares.

➢ De um ponto de vista fenomenológico, a torção pode ser tratada como um campo fundamental caracterizado por sua massa e seus acoplamentos com os férmions do MP.

➢ Consideramos que os acoplamentos da torção com os férmions distintos são iguais (h = h

f), exceto para o

quark top (ht), devido à sua massa.

➢ A ação que caracteriza as interações torção-férmions tem a forma:

➢ Como a torção interage universalmente com os quarks leves e os léptons, o processo mais adequado para estudar a interação da torção com os férmions é o processo Drell-Yan com a produção de um di-lépton.

➢ Do ponto de vista fenomenológico, a torção como pode ser interpretada como uma ressonância de spin 1 decaindo em pares de férmions, similar aos novos bósons de gauge vetoriais (Z'), previstos por vários modelos de extensão.

Potencial das descobertas de torção

Fenomenologia

Baseado nos trabalhos fenomenológicos:

“Torsion Phenomenology at the CERN LHC”

A. S. Belyaev, I. L. Shapiro, M. A. B. do Vale

Phys. Rev. D 7575, 034014 (2007)

“Torsion discovery potential and its discrimination at CERN LHC”

F. M. L de Almeida Jr., A. A. Nepomuceno, M. A. B. do Vale

Phys. Rev. D 79, 014029 (2009)

Simulação➢ Modelo implementado no CompHep.

➢ Canal: pp → g / Z / TS → e+ e- com √s = 7 TeV

➢ Eventos gerados para três valores da massa da torção e acoplamentos:

MTS = 1,0; 1,5 e 2,0 TeV e h

f = 0,2; 0,5 e 0,8

➢ Objetivos:

Investigar limites e potencial de descoberta do ATLAS usando ATLFASTII (simulação rápida do ATLAS).

Investigar limites e potencial de descoberta com simulação completa do ATLAS.

Limites com os primeiros dados.

Esses resultados representarão a primeira referência oficial para limites da massa da torção com dados de colisão hadrônica.

Limites Atuais Calculados pela Equipe➢ Usando dados do CDF (PRL, 102, 031801, 2009) para obter

limites atuais para a torção com 95% C.L.

➢ Limites acima dos estimados com os dados do CDF poderão ser obtidos nos próximos dois anos com os dados do ATLAS.

Validação do Modelo

➢ De acordo com as regras do grupo de Exótico do ATLAS, várias etapas devem ser cumpridas antes que a simulação completa possa ser requisitada:

➢ Apresentações sobre o modelo fenomenológico.

➢ Elaboração de uma página na Web (protegida) com todas as informações sobre o trabalho.

➢ Apresentação de plots para validar o gerador de eventos.

Validação do Modelo

Seção de Choque

Validação do ModeloMassa Invariante

Momento Transverso

Discriminar Modelos

➢ Definimos uma variável a qual chamamos de Assimetria Acumulada que nos permite distinguir a origem dos modelos mesmo quando há poucos eventos. Fig abaixo para MTS=3TeV, ECM=14TeV

Métodos Estatísticos(será apresentado ao ATLAS em 25/Junho)

➢ Conceito de Profile Likelihood

➢ Onde

➢ É suficiente aumentar o conhecimento sobre o background até

➢ Toy MC Experiment: gerados 500 eventos (450 background + 50 sinal) e 5 x 450 eventos backgrond.

Métodos Estatísticos

Potencial de Descoberta Z' Modelo 3-3-1 Potencial de Descoberta Z' Modelo 3-3-1

Yara A.Coutinho, F.M.L. Almeida Jr., A.A. Nepomuceno(Será submetida a aprovação em 25/Julho)

O modelo 3-3-1

Grupo de gauge SU(3)C× SU(3)

L×U(1)

X

➢ Cancelamento de anomalias → exige número de famílias múltiplo de tres

➢ Limite para ângulo de Weinberg

➢ Novos estados → bileptons

➢ Setor escalar → candidatos para matéria escura

➢ Limite superior na massa do Z'

O modelo 3-3-1

Quebra de simetria

SU(3)L× U(1)

X SU(3)

L× U(1)

Y U(1)

em

ρ η S χ

Os quarks exóticos, os bosons pesados ganham massa pelo tripleto v

χ (TeV)

Bosons de gauge: octeto Wμ

a associado ao grupo SU(3)L

e um singleto Bμ associado ao grupo U(1)

X

γ, Z, Z' e W±, Y±±, V± (Mínimo) γ, Z, Z' e W±, X0, V± (RHN)

Artigos sobre o 3-3-1

[1] Searching for an Extra Neutral Gauge Boson from Muon Pair Production at LHC.E.Ramirez Barreto, Y.A. Coutinho, J.Sa Borges. Phys.Lett.B689:36-41,2010.

[2] Charged Bilepton Pair Production at LHC Including Exotic Quark Contribution.E. Ramirez Barreto, Y.A. Coutinho , J. Sa Borges. Nucl.Phys.B810:210-225,2009.

[3] Neutral bilepton boson production in p p collisions from 3-3-1 model.E. Ramirez Barreto, Y.A. Coutinho , J. Sa Borges. Braz.J.Phys.38:495-498,2008.

[4] Extra neutral gauge boson from two versions of the 3-3-1 model in future linear colliders.E. Ramirez Barreto, Yara Do Amaral Coutinho, J. Sa Borges. Eur.Phys.J.C50:909-917,2007.

[5] Four leptons production in e- e+ collisions from 3-3-1 model.E. Ramirez Barreto, Yara Do Amaral Coutinho, J. Sa Borges. Phys.Lett.B632:675-679,2006.

Perspectivas do 3-3-1 no Atlas

Nova física canais

Z' e+ e- , μ+ μ-

bileptons e± e± , μ± μ±, e± μ±

Setor escalar Matéria escura

Espectro dos neutrinos

Oscilações neutrinos

Proposta para o canal Z'-> e+ e~será sumetida à Colaboração ATLAS em 25 de julho de 2010. Não há nenhum grupo trabalhando neste modelo no ATLAS.

Dinâmica do Trabalho e Planos Futuros

➢ Implementações de Modelos no CompHep ou similar.

➢ Interfaces com Pythia, Athena, etc

➢ Requisição da simulação completa.

➢ Obtenção dos limites de exclusão com a simulação.

➢ Análise dos primeiros dados e contribuições para estudos de performance do detector.

➢ Apresentações regulares ao subgrupo Lepton+X.

➢ Participação nas notas do grupo de exóticos (Internal e Public Notes).

➢ Publicação de ATLAS Conference Notes.

➢ Os resultados desse estudo farão parte das publicações gerais do ATLAS sobre limites para nova física.

➢ Futuramente, com uma luminosidade maior esperada para 14 TeV, estudar a discriminação entre os diversos modelos que preveem Z'..

Apresentações em Reuniões de Trabalho do ATLAS

➢ Torsion Discovery Potencial at ATLAS II 2010-05-11

➢ Torsion Discovery Potencial at ATLAS I 2010-05-03

➢ Atlantis Event Display for two loose electrons candidates in Run 142065 (2009-12-03)

➢ Event displays of jet candidates (01/12/2009)

➢ Event Display and Timing for first collisions candidates (26/11/2009

➢ Torsion Discovery Potencial at LHC (16/09/2009)

➢ Usse of TAG's for Event Display of Selected Events (02/06/2009)

➢ Photons in cosmic muons events (05/05/2009)

➢ Atlantis Event Display for LAr (26/11/2008)

➢ Atlantis on DPD's (03/12/2008)

➢ Bremstralung Effects (10/07/2007)

➢ Discovery Potential of Torsion at ATLAS 2007-02-21 18:00:00 (CET)

Apresentações em Reuniões de Trabalho do ATLAS (cont.)

➢ Bremstrahlung Effecf: Updates

➢ Bremstrahlung Recovery

➢ Exploring 3-3-1 Model with ATLAS (14/12/2006)

➢ Noise Events in Cosmics Runs (20/11/2006)

➢ New Tools for Event Display (25/10/2006)

➢ Bremstralung Effect in Electron Channel and Z' Model discrimination

➢ Search for Z prime in pp -> lepton-lepton-gamma (01/03/2006)

➢ Extracting signal from MC estimated background 2006-03-01 16:50:00 (CET)

➢ http://indico.cern.ch/contributionDisplay.py?contribId=s0t6&confId=a061098

➢ Search for Z prime in pp -> lepton-lepton-gamma 2006-03-01

16:05:00 (CET)

Total de 21 apresentações em 3.5 anos, ou seja 6 apresentações/ano, média de uma apresentação a cada 2 meses.

Comunicações Internas com Poucos Autores

Dilepton Resonances at High Mass ATL-PHYS-PUB-2009-070, 30 p. F.M.L. Almeida jr, X.S.Anduaga D.Popolo, A.Antonaki, H.Bachacou, T. Berry, K. Black,J. Butler, E. Castaneda Miranda, Z. Czyczula, K. Dindar, M.T. Dova, D. Fassouliotis, S. Ferrag, L. Flores Castillo, C. Guyot,H. Hadavand, F. Heinemann, C. Helsens, R. Kehoe, C. Kourkoumelis, J.-F. Laporte, F. Ledroit-Guillon, J. Love, J. Morel,A.A. Nepomuceno, A. Ouraou, J. Parsons, M. Tamsett, E.N.Thompson, A. De Santo, T. Vickey, S.Willocq, S.L.Wu, N. Zhou..

➢ Preliminary Results from High Energetic Cosmic Rays in the Atlas Calorimeter ATL-COM-PHYS-2009-132.

➢ Calorimeter Commissioning With Cosmic Rays : Cells, Clusters, Jets and Missing ET. ATL-COM-CAL-2008-007.

➢ Z' Model Discrimination with ATLAS. Nepomuceno, A and Almeida Jr, F M L. ATL-COM-PHYS-2008-035.

➢ Fake Missing Transverse Energy from ATLAS Calorimeter Cosmic Ray Data ATL-CAL-INT-2008-001.

Conferências

● Nepomuceno, A. A. Visualizing and Understanding ATLAS Calorimeters In: XXth Hadron Collider. Symposium, 2009, Evian, França. Proceedings of Science, 2010.

● Almeida JUNIOR, F. M. L., Nepomuceno, A. A. Subtracting and Fitting Histograms Using Profile LikelihoodIn: PHYSTAT-LHC. Workshop on Statistical Issues for LHC Physics. Genebra: CERN, 2008. v.1. p.155-158.

Alguns artigos de membros do ATLAS/Brasil como sugestões de análise pelo Grupo de

Exóticos1. Double seesaw mechanism in a left-right symmetric model with TeV neutrinos arXiv:1001.2162 F. M. L. de Almeida Jr., Y. A. Coutinho, J. A. Martins Simoes, A. J. Ramalho, L. Ribeiro Pinto, S. Wulck, M. A. B do Vale. Phys. Rev. D (2010)

2. Torsion Discovery Potential and Its Discrimination at CERN LHC arXiv:0811.0291 F. M. L. de Almeida Jr., A. A. Nepomuceno and M. A. B. do Vale , 10.1103/PhysRevD.79.014029

3. Torsion phenomenology at the CERN LHC A. S. Belyaev, I. L. Shapiro and M. A. B. do Vale Phys. Rev. D 75, 034014 (2007)

4. Discriminating among the theoretical origins of new heavy Majorana neutrinos at the CERN LHC, hep-ph/0703094 F. M. L. de Almeida Jr., Y. A. Coutinho, J. A. Martins Simoes, A. J. Ramalho, S. Wulck and M. A. B. do Vale 10.1103/PhysRevD.75.075002

5. Charged Bilepton Pair Production at LHC Including Exotic Quark Contribution arXiv:0811.0846 E. Ramirez Barreto, Y. A. Coutinho, J. Sa Borges

6. Four leptons production in e- e+ collisions from 3-3-1 model hep-ph/0509355 E. Ramirez, Yara Coutinho et al., Phys. Letters B632 (2006) 675