Study of supersymmetric signals with R-parity violation in ATLAS at LHC

Supersimetría (SUSY) es una de las teorías más prometedoras que da solución a muchas de las cuestiones abiertas del Modelo Estándar (SM, por sus siglas en inglés) de física de Altas Energías. Éste proporciona la descripción más precisa de la fenomenología conocida en Física de Partículas Elementales. Aunque ha sido probado experimentalmente hasta la escala del TeV con excelentes resultados, hay evidencias claras que apuntan hacia la existencia de Nueva Física más allá del SM. Entre todos los posibles escenarios que se pueden dar en SUSY, hay uno particularmente interesante en el que, gracias a la rotura de la paridad-R mediante el término bilineal (bRPV), los neutrinos adquieren masa de manera natural a la vez que la partícula supersimétrica más ligera (LSP) deja de ser estable. En esta tesis se presentan básicamente dos análisis para la búsqueda bRPV-SUSY en la Naturaleza. La primera parte de la tesis está dedicada a la determinación del potencial de descubrimiento del modelo bRPV y a la medida de la masa del neutralino-LSP a través del canal de desintegración del neutralino más ligero a un muón y un bosón W, en el detector ATLAS instalado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) del CERN. El estudio se ha realizado para tres energías en centro de masas de funcionamiento del LHC: √s = 7, 10 y 14 TeV. En la segunda parte de la tesis se lleva a cabo una búsqueda inclusiva de bRPV utilizando ~ 1/fb de datos de ATLAS tomados en colisiones del LHC a energía en centro de masas de 7 TeV durante 2011. Para ello se considera estados finales que contengan un muón y tres o más jets. En este análisis no se observa ningún exceso significativo de datos en relación al número esperado de fondo del SM. Este resultado se interpreta como una prueba negativa de la existencia de bRPV-mSUGRA en la región del espacio de parámetros estudiada y consecuentemente, se fijan límites de exclusión para este modelo por primera vez en experimentos de colisionadores