Búsqueda de dimensiones espaciales extras : Estudio del estado final de dos fotones en el experimento ATLAS

Una serie de novedosos modelos de nueva física postulan la existencia de dimensiones espaciales extras para dar solución al problema de jerarquía, referido a la gran disparidad existente entre la escala electrodébil y la escala de Planck. Esta Tesis utiliza los datos colectados por el detector ATLAS del Gran Colisionador de Hadrones para realizar una búsqueda de dimensiones extras en el estado final de dos fotones. Se utilizaron datos de las colisiones protón-protón a √ s = 7 TeV correspondientes a una luminosidad integrada de 2.12 fb<SUP>−1</SUP>. La distribución de masa invariante de dos fotones en el estado final presenta un buen acuerdo con las predicciones del Modelo Estándar. En el contexto del modelo de N. Arkani-Hamed, S. Dimopoulos y G. Dvali, los resultados proveen límites inferiores sobre la escala efectiva de Planck a 95% CL entre 2.27 y 3.53 TeV, dependiendo del número de dimensiones extras y el formalismo considerado. En el contexto del modelo de L. Randall y R. Sundrum, se determinaron límites inferiores sobre la masa más liviana del gravitón a 95% CL con resultados entre 0.79 y 1.85 TeV, para valores del acoplamiento k/M<SUB>Pt</SUB> entre 0.01 y 0.1. Combinando estos resultados con los provenientes de los canales leptónicos e<SUP>+</SUP> e<SUP>−</SUP> y µ<SUP>+</SUP> µ<SUP>−</SUP>, previamente publicados por ATLAS, el límite inferior toma el valor de 0.8 (1.95) TeV para un valor de k/M<SUB>Pt</SUB>=0.01 (0.1). Doctor en Ciencias Exactas, área Física Universidad Nacional de La Plata