Primer gluón KK en el LHC: acoplos, anchuras, límites tt̄ / dijets y espectro m(tt̄)
Calcula el primer gluón KK de GHU plana (√2 g_s a todos los quarks) o de una dimensión extra curvada (quarks de modo cero con masa de bulk c), sus anchuras y fracciones de desintegración, y compara su σ × BR a primer orden con los límites de ATLAS (tt̄) y CMS (dijets) como r = predicción / límite. Después calcula el espectro m(tt̄) con la interferencia entre el gluón KK y el gluón de QCD, en los intervalos de la medida de CMS a nivel de partones, y el Δχ² esperado frente a su covarianza.
Los nombres de los controles se conservan tal como aparecen en la aplicación. Empieza con una referencia, cambia un parámetro cada vez y conserva las hipótesis junto al resultado.
Para qué sirve
Sirve para ver qué canal del LHC acota cada realización: el coloron plano acopla por igual a todos los quarks (BR(tt̄) ≈ 1/6) y lo exploran los dijets y, por su gran producción desde quarks ligeros, el tt̄; el gluón KK curvado es top-fílico (BR(tt̄) > 0,8) y ancho, así que su canal son las búsquedas de resonancias tt̄.
Primeros pasos
- ¿Primera vez? Pulsa 🎬 Demo en el título de la tarjeta: una simulación guiada de cuarenta segundos pulsa los botones por ti y termina explicando cómo leer el resultado.
- Elige un preajuste: el coloron de GHU plana, el punto RS publicado de arXiv:0807.4937 o valores curvados ilustrativos.
- Cambia una entrada: la masa, kL o uno de los c.
- Lee Γ/M, BR(tt̄) y los dos r a la masa elegida, y después los dos barridos en masa.
- Lee el párrafo de m(tt̄): el signo de la interferencia bajo el polo, el mayor cambio del espectro, el Δχ² y la masa a la que baja a 3,84; después, las dos figuras del espectro.
- Abre los certificados y la sistemática de PDF antes de citar una masa de cruce.
Controles y parámetros
| Control | Significado | Prueba |
|---|---|---|
| Realización | GHU plana (coloron de la Parte VII) o quarks de modo cero en la dimensión curvada. | Cambia a masa fija y compara BR(tt̄). |
| Masa del gluón KK [TeV] | La masa a la que se leen los valores de r. | Muévela a través del cruce y mira cómo r pasa por 1. |
| kL y los c | Factor de curvatura y masas de bulk (levógiro localizado en la UV si c > 1/2, dextrógiro si c < −1/2), como en la sonda de localización RS. | Sube el c de t_R y mira crecer el acoplo del top y la anchura. |
| α_s(M_Z) | 0,130, el valor del conjunto de PDF en M_Z, o el 0,118 de este laboratorio; los dos se llevan a la masa a un lazo con seis sabores (la tabla de α_s del propio conjunto difiere en torno al 0,6 % a 1,8 TeV). | Compara los dos; la producción escala con el acoplo. |
| Incertidumbre teórica del SM por intervalo de m(tt̄) | Una fracción no correlacionada de cada intervalo medido que se suma a la covarianza de CMS, en lugar de los errores de escala y de PDF de la predicción del SM. | Ponla a 0 y a 0,2: el Δχ² y la masa a la que llega a 3,84 se mueven mucho; ese es el tamaño honesto de esta comparación. |
Cómo leer los resultados
| Resultado | Significado |
|---|---|
| Acoplos g₁/g_s | Acoplos de los modos cero al primer gluón KK, certificados contra una referencia de 40 dígitos. |
| Γ/M, BR(tt̄), BR(dijets) | Anchuras a pares de quarks a primer orden; el umbral del top depende de la quiralidad. |
| r(tt̄) y r(dijets) | Predicción entre el límite observado de ATLAS (plantilla Γ/M = 30 %) y entre el límite de espín 1 de CMS interpolado a esta anchura. |
| Fracciones de cola baja y de polo | De dónde sale σ(tt̄); una cola baja grande significa que importa la interferencia con QCD (calculada en el espectro). |
| Interferencia bajo el polo | Su signo es −signo(v_u v_t), v = (c_L + c_R)/2: destructiva con acoplos del mismo signo (GHU plana), constructiva en el punto de referencia curvado. |
| Δχ² del espectro m(tt̄) | Separación entre el SM y el SM + gluón KK en unidades de la covarianza de CMS, si los datos son el SM: una sensibilidad, no una exclusión. El cambio se aplica como R × datos porque la forma del SM a primer orden no es la medida. |
r ≥ 1 significa que la predicción a primer orden supera el límite observado publicado para el benchmark de ese experimento. Un cruce es una comparación con ese benchmark, no una exclusión validada a otra anchura; la fracción de cola baja indica cuándo el resultado es sobre todo intercambio fuera de capa.
Ejemplo guiado
El punto RS publicado en el borde del límite de ATLAS
- Carga el preajuste del punto RS publicado.
- Lee r(tt̄) a 3,75 TeV.
- Lleva la masa a 3,67 TeV, el primer gluón KK del propio punto.
- Abre los certificados.
Qué esperar: r(tt̄) queda cerca de 1: el punto de referencia de 2008 está en el borde de la comparación con ATLAS de 2025, dentro del ±15 % del control.
Alcance y limitaciones
- Primer orden; sin factor K para tt̄. La interferencia entra solo en el espectro m(tt̄); la comparación con las búsquedas de resonancias usa solo la Breit–Wigner, como las plantillas de los experimentos.
- El Δχ² del espectro supone que el factor K del gluón KK y el de la interferencia son los del SM, y depende mucho de la incertidumbre teórica del SM elegida.
- Un límite obtenido con una plantilla de anchura no es necesariamente conservador para otra anchura.
- Por encima de unos 6 TeV la luminosidad q q̄ difiere más de un 20 % entre conjuntos de PDF.
- No se calculan la producción de cuatro tops ni los modos KK de los fermiones.
Si algo no queda claro
Un valor de r dice «not evaluated».
La masa o la anchura caen fuera de la malla publicada (ATLAS 0,5–5 TeV; la interpolación de CMS necesita 10–30 % y 2,1–6 TeV).
Fuentes y atribución
- ATLAS tt̄ resonances, arXiv:2512.17856
- HEPData: ATLAS Fig. 10c (KK gluon limits)
- CMS dijet resonances, arXiv:1911.03947
- HEPData: CMS spin-1 qq limits by width
- Casagrande et al., RS reference point, arXiv:0807.4937
- Atre et al., colour-octet widths, arXiv:1206.1661
- CMS differential tt̄ (TOP-20-001), arXiv:2108.02803
- HEPData: CMS parton-level dσ/dm(tt̄)
- HEPData: its covariance matrix
Guía del instrumento actual. Las ediciones archivadas conservan su propio alcance.
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