Optimization of c-jet selection in Z+jets production at the ATLAS experiment

Questa tesi si occupa di simulazioni della produzione di bosoni Z (che decadono successivamente in leptoni) in associazione con jet generati da c-quark nel contesto dell'esperimento di ATLAS, al Large Hadron Collider (LHC). L'analisi utilizza previsioni fornite da generatori di eventi Monte Carlo il cui ruolo è stato di simulare l'esito di collisioni pp all'energia del centro di massa di 13.6 TeV e luminosità di 29 fb^{-1}. Per il decadimento leptonico del bosone Z sono presi in considerazione il canale elettronico e il canale muonico. Questo tipo di studio è fondamentale per verificare il modello della Cromodinamica Quantistica in regime perturbativo, nonché per descrivere come la quantità di moto è distribuita tra le componenti interne dei protoni. Inoltre, poiché il processo studiato è uno dei fondi per il decadimento del bosone di Higgs e che non è mai stato osservato, tale analisi è fondamentale per approfondire la conoscenza delle costanti di accoppiamento del bosone H. Questa tesi si occupa di studiare il rapporto tra previsioni di segnale e di fondo dell'energia trasversa mancante (MET) attraverso grandezze derivanti da suddette quantità, ed è volta a valutare come ottimizzare il taglio di variabile sulla MET. Nel capitolo 1 si presenta una breve descrizione del Modello Standard della fisica delle particelle, con particolare attenzione a jet e bosone Z, insieme allo stato dell'arte delle misure di decadimenti che lo coinvolgono. Il capitolo 2 si focalizza sul complesso di LHC e sul rivelatore ATLAS, concludendosi con una sezione dedicata al come avviene la ricostruzione del segnale lasciato dalle particelle di interesse e dai jet. Infine, nel capitolo 3 sono riportati i dati e i metodi di analisi applicati, mostrando come non sia necessario operare alcun taglio di variabile sull'energia trasversa mancante al fine di ottimizzare il rapporto tra segnale e fondo. Seguono poi le conclusioni in cui viene brevemente esposto l'esito dell'analisi svolta.