Search for doubly charged bosons in multi-lepton final states using proton-proton collisions at √s = 13 TeV with the ATLAS detector

In questo lavoro si propone una revisione della struttura teorica del Modello Standard, partendo dalle teorie di gauge delle interazioni fondamentali. Si discutono inoltre i limiti del modello: in particolare ci si è concentrati sulle evidenze di miscelamento del sapore dei neutrini, che implica la massività di quest'ultimi, e quindi la necessità di estendere il Modello Standard. Si presentano quindi due possibili estensioni del Modello Standard: il modello Bilepton, o 3-3-1, e un meccanismo Seesaw di tipo II introdotto in un modello Left-Right Symmetric. Si discute perché questi modelli siano attraenti, rispetto ad una banale estensione del settore leptonico. Se ne considera quindi la fenomenologia; entrambi i modelli prevedono l'esistenza di bosoni doppiamente carichi: Y per il modello bilepton e H per il Seesaw di tipo II. Questi bosoni decadono in coppie di leptoni con la stessa carica. Basandosi su una precedente analisi condotta dalla collaborazione ATLAS, si sono considerati due valori di massa per i bosoni di 1000 e 1300 GeV. Tramite generazioni di Monte Carlo, si sono simulati i segnali distintivi dei bosoni, con una luminosità integrata di ATLAS di 139 fb^-1 e un'energia di centro di massa √s=13 TeV. Come osservabile che meglio descrive i processi predetti, si è scelta la massa invariante della coppia di leptoni leading con stessa carica e sapore. Si è infine impiegato un metodo cut-and-count per massimizzare le significanze dei segnali, mantenendo comunque una buona efficienza, e si sono ottenute le significanze riportate nelle Tabelle.