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Tesi etd-07012012-180844


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
RECANATESI, STEFANO
email address
stefano.recanatesi@gmail.com
URN
etd-07012012-180844
Title
B and K physics observables in Split-family SUSY
Struttura
FISICA
Corso di studi
FISICA
Supervisors
relatore Isidori, Gino
Parole chiave
  • fisica delle alte energie
  • fisica del sapore
  • supersimmetria
  • fenomenologia
Data inizio appello
17/07/2012;
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
17/07/2052
Riassunto analitico
I primi dati di LHC hanno escluso diversi scenari di nuova fisica ampiamente studiati ma allo stesso tempo hanno motivato lo studio di nuove estensioni del Modello Standard (S.M.).
In particolare, nell’ambito delle teorie di supersimmetria (SUSY), le nuove misure richiedono una massa maggiore di 1 TeV per gli squark delle prime due generazioni mentre lasciano aperta la possibilità di squark della terza famiglia molto più leggeri. Ciò ha motivato lo studio dei cosiddetti modelli di “ Split-family SUSY” , nei quali vi e’ una grande gerarchia nello spettro di massa degli squark. Nel caso che abbiamo analizzato in questa tesi, la massa dello stop è prevista essere dell’ordine delle centinaia di GeV e totalmente disaccoppiata dalle altre due generazioni estremamente più pesanti (~ 2-3 TeV).

All’interno di questa estensione dello S.M., delle osservabili di bassa energia potenzialmente sensibili a contributi supersimmetrici sono i decadimenti rari (e.g. B->µµ, K->πνν, B->Xγ ,...).
Questi ricevono contributi dovuti allo scambio di squark della terza famiglia e gluini o chargini. Poichè è già noto sperimentalmente che la massa dei gluini è maggiore di ~ 900 GeV, il contributo dominante potrebbe essere quello dei chargini. L’analisi di tale contributo è l’argomento principale di questo lavoro ed è stato analizzato in varie configurazioni compatibili con l’idea di base dei modelli di Split-family SUSY. In particolare abbiamo studiato sia un modello basato su una rottura minimale della simmetria di sapore U(2)3, sia un modello non minimale con struttura generica degli accoppiamenti trilineari (disoriented A terms scenario).

Dopo aver analizzato in dettaglio lo spettro supersimmetrico sotto indagine abbiamo quindi presentato nel lavoro le modalità con cui tale spettro influenza il settore della fisica del falvour e indagato i processi più sensibili all’interno di questo settore.
Sono quindi state studiate nel dettaglio tutte le possibili osservabili sensibili ai processi mediati dal chargino in questo scenario. Lo studio comprensivo di tutti questi processi ha individuato le variabili più interessanti da cui essi dipendono e sono stati delineati due particolari scenari:
Lo scenario in cui la massa del wino è così elevata che solo i contributi del chargino derivanti dall’accoppiamento con l’higgsino sono rilevanti.
Lo scenario in cui anche la massa del wino è sufficientemente bassa da influenzare molti processi e nella maggior parte dei casi, nei processi in cui ha un effetto, produce un contributo che domina quello derivante dall’interazione prodotta dall’higgsino.
Questi due scenari non solo permettono di individuare delle osservabili ben precise da studiare tra i decadimenti rari, ma anche delle correlazioni ben precise tra tali variabili che indicano espressamente come alcuni effetti trovino una naturale spiegazione all’interno di questo framework.
Concludiamo quindi l’analisi indicando espressamente e nel dettaglio le possibili direzioni di ricerca e i limiti da imporre per stabilire o escludere il possibile contributo di particelle supersimmetriche in processi rari con cambiamento di sapore all’interno di uno scenario di Split-family SUSY.
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