使用ATLAS探测器在$pp$碰撞中测量与一个魅夸克强子相关的$W$玻色子产生
摘要：在ATLAS探测器上使用大型强子对撞机收集到的具有$140 \mathrm{fb}^{-1}$ $sqrt{s} = 13, \mathrm{TeV}$质子-质子碰撞数据，研究了与单个魅夸克相关的$W$玻色子的产生。通过使用次级顶点拟合重建了带有魅子标记的魅夸克。$W$玻色子通过电子/μ子衰变和缺失的横向动量重建。重建的介子包括$D^{pm} = K^mp \pi^pm \pi^pm$和$D^{*pm} = D^0 \pi^pm = (K^mp \pi^pm) \pi^pm$，其中$p_{\text{T}}(e, \mu) > 30 \mathrm{GeV}$，$| \eta(e, \mu) | < 2.5$，$p_{\text{T}}(D) > 8 \mathrm{GeV}$，和$| \eta(D) | < 2.2$。使用剖面似然拟合从数据中提取了作为$W$玻色子衰变产生的轻子的伪快度和介子的横向动量的积分和归一化差分截面。测量得到的有限截面为 \[ \sigma^{\mathrm{OS-SS}}_{\mathrm{fid}}(W^{-}+D^{+}) = 50.2 \pm 0.2 \mathrm{(stats.)} \pm^{+2.4}_{-2.3} \mathrm{(syst.)} \mathrm{pb}, \] \[ \sigma^{\mathrm{OS-SS}}_{\mathrm{fid}}(W^{+}+D^{-}) = 48.5 \pm 0.2 \mathrm{(stats.)} \pm^{+2.3}_{-2.2} \mathrm{(syst.)} \mathrm{pb}, \] \[ \sigma^{\mathrm{OS-SS}}_{\mathrm{fid}}(W^{-}+D^{*+}) = 51.1 \pm 0.4 \mathrm{(stats.)} \pm^{+1.9}_{-1.8} \mathrm{(syst.)} \mathrm{pb}, \] \[ \sigma^{\mathrm{OS-SS}}_{\mathrm{fid}}(W^{+}+D^{*-}) = 50.0 \pm 0.4 \mathrm{(stats.)} \pm^{+1.9}_{-1.8} \mathrm{(syst.)} \mathrm{pb}, \] 并与使用最新的质子分布函数进行的二阶矢量色动力学计算的预测进行了比较。研究了魅夸克与反魅夸克产生截面的比值，以探测$s$-$\bar{s}$夸克不对称性，发现$R_c^\pm = 0.971 \pm 0.006 \mathrm{(stats.)} \pm 0.011 \mathrm{(syst.)}$。
作者：The ATLAS Collaboration
论文ID：2302.00336
分类：High Energy Physics - Experiment
分类简称：hep-ex
提交时间：2023-08-23