Optimierung der Eventselektion bei der Suche nach Z-prime-Bosonen mithilfe von Daten des ATLAS-Experiments

von Tim Hebenstreit (18, Gymnasium Luisenstift Radebeul)

Kategorie: Physik 2018
Betreuer: Erik Oese (Gymnasium Luisenstift Radebeul), Franziska Iltzsche (Technische Universität Dresden)
Wettbewerbsart: Jugend forscht

Gewonnene Preise:
  • 2. Platz im Landeswettbewerb
  • Sonderpreis "ARTE Xenius-Preis für lebendige Wissenschaft" im Landeswettbewerb
  • Regionalsieger

In dieser Jugend forscht Arbeit geht es um sog. Z-prime-Bosonen – hypothetische Teilchen, die durch eine mögliche Erweiterung des Standardmodells der Teilchenphysik vorhergesagt werden.

Zu Beginn dieser Arbeit sollen einige theoretische Grundlagen beleuchtet werden. Danach werden im experimentellen Teil Daten des OpenData-Portals des ATLAS-Experiments vom CERN ausgewertet und so Schlussfolgerungen für die Theorie des Z-prime-Bosons gezogen. Ziel ist es, bestmögliche Selektionskriterien für das Z-prime-Boson bei verschiedenen Massenhypothesen herauszufinden. Mithilfe dieser Selektionskriterien kann anschließend geprüft werden, ob die verfügbaren Daten ausreichen, um signifikante Aussagen über die Existenz des hypothetischen Teilchens zu treffen.

Anschließend wird das erarbeitete Analyseprogramm während der CERN Projektwochen 2017 in ein sogenanntes Online-Notebook implementiert, um die gewonnenen Erkenntnisse der Allgemeinheit zugänglich zu machen.

Optimierung der Eventselektion bei der Suche nach Z-prime-Bosonen mithilfe von Daten des ATLAS-Experiments