• wavelet
• W
• resonance
• multiresolution
• diboson
• ATLAS
• Z

Argomento di questa tesi è l'applicazione dell'analisi multiscala alla ricerca di risonanze in istogrammi di massa invariante. E' stato considerato il caso di massa invariante di coppie di jet, prodotti in associazione ad un bosone W che decade in leptone e neutrino, a partire da collisioni protone-protone.
I dati utilizzati sono stati acquisiti dall'esperimento ATLAS nel 2011 e corrispondono ad una luminosità integrata di 4702 pb^(-1).
Su di essi è stata applicata una selezione sviluppata nell'ambito dell'attività dell'esperimento; sono applicati tagli per restringere il campione ai soli eventi in cui è presente un decadimento W→lν e successivamente una selezione sui jet per ridurre ulteriormente il fondo.
L'istogramma di massa invariante utilizzato nell'analisi è stato prodotto utilizzando, per ogni evento, i due jet a più alto impulso trasverso.
L'intera analisi è stata ripetuta in due canali indipendenti, a seconda che il leptone carico nel decadimento del W fosse un muone un elettrone.
La ricerca di risonanze è effettuata utilizzando la wavelet transform. Si tratta di uno strumento sviluppato per l'individuazione di strutture localizzate in serie temporali di misure e qui applicato ai numeri di occupazione di un istogramma di massa.
La wavelet transform è calcolata tramite la convoluzione dei numeri di occupazione dei singoli bin e di una funzione definita localmente (wavelet), dipendente dalla massa jet-jet e da un parametro di scala.
Variando la scala della wavelet, il metodo è in grado di separare strutture di diversa dimensione, distinguendo un eccesso di tipo gaussiano, riconducibile ad un segnale fisico, dalle fluttuazioni casuali dovute alla statistica del fondo.
L'efficacia del metodo è stata valutata utilizzando simulazioni MonteCarlo; sono state studiate l'efficienza nella rivelazione di un segnale e la frazione di falsi positivi rivelati, dando una definizione di livello di confidenza per un segnale rivelato attraverso la wavelet transform.
Inoltre, è stata studiata la dipendenza quantitativa della risposta della wavelet transform dalle caratteristiche del segnale, allo scopo di definire un metodo di calibrazione per l'estrazione dell'intensità di segnali rivelati.
Dall'applicazione dell'analisi multiscala sui dati reali è emerso che il principale segnale atteso (il decadimento di un W o di uno Z in due jet) è difficilmente rivelabile perché situato in corrispondenza di un massimo del fondo, da cui è problematico distinguerlo.
Invece, in entrambi i canali indipendenti vi sono evidenze di segnale a massa compatibile con la massa del bosone di Higgs . Un importante lavoro di calibrazione è stato fatto per estrarre un risultato quantitativo da tali osservazioni.
Infine, l'analisi multiscala è stata applicata alla ricerca di eventuali risonanze ad alta massa riconducibili a fenomeni di nuova fisica.