Medida de la masa del quark top en eventos de tipología top-antitop + 1-jet en el experimento ATLAS de LHC

El Modelo Estándar ("Standard Model'', SM, en inglés) es el modelo teórico que a día de hoy mejor describe el universo en el que vivimos: una teoría cuántica de campos relativista que es capaz de reproducir la mayoría de las medidas llevadas a cabo por distintos experimentos en física de partículas. El SM se desarrolló a partir de la primera mitad del 1900 para describir unas cuantas evidencias de física experimental. Sus predicciones se comprobaron en posteriores experimentos de colisionadores de partículas, con un éxito sin precedentes, como se introduce en el Capítulo 1 de esta tesis. En física de partículas, los experimentos suelen medir secciones eficaces y probabilidades de decaimientos de partículas inestables. Dichos observables pueden ser calculados por el SM, con herramientas cada vez más sofisticadas y para condiciones tan complicadas técnicamente como las del Gran Colisionador de Hadrones ("Large Hadron Collider", LHC, en inglés). Una introducción sobre estos temas se expone en el Capítulo 2. El SM establece la existencia de diecisiete partículas elementales: doce fermiones (seis leptones y seis quarks) que forman la materia, cuatro bosones que median las interacciones entre ellas, y el bosón de Higgs que confiere masa a las partículas pesadas. Todas estas partículas se han medido en varios experimentos, siendo la última, el bosón de Higgs, descubierta en 2012. El quark top se descubrió en 1995 y el Capítulo 3 está totalmente dedicado a describir las propiedades y la fenomenología de esta partícula en el LHC. Con una masa alrededor de 170 GeV, el quark top es la partícula más pesada del SM, la que le confiere la característica única de desintegrarse antes de que el proceso de hadronización tenga lugar. Esto hace que el quark top sea el único quark que se pueda estudiar en condiciones de partícula casi libre. Además, el quark top juega un papel especial en la teoría de las interacciones electrodébil ..