Violazione della conservazione del sapore leptonico in decadimenti Z → eμ all'esperimento CMS

Nel Modello Standard con neutrini privi di massa il numero di sapore leptonico viene conservato all’interno di ogni singola famiglia leptonica. Tuttavia la scoperta dell’oscillazione dei neutrini avvenuta presso il Super-Kamiokande Observatory e i Sudbury Neutrino Observatories dimostra che i neutrini presentano una, seppur piccola, mas-sa. I neutrini massivi oscillando possono cambiare sapore violando la conservazione del numero leptonico nel settore neutro. Se le masse dei neutrini vengono incluse nel Modello Standard è in linea di principio possibile assistere a violazioni del sapore leptonico nel settore carico via diagrammi a loop. Simili processi sono fortemente soppressi poichè presentano branching ratio dell’ordine di 10−54. Tuttavia la violazione del sapore leptonico è una caratteristica di molti modelli oltre il Modello Standard i quali prevedono branching ratio decisamente maggiori e accessibili agli esperimenti attualmente in funzione. L’osservazione di questi processi rappresenterebbe un chiaro segnale dell’esistenza di fisica oltre il modello standard. L’analisi presentata in questa tesi è orientata alla ricerca di decadimentiZ→eμche violano il sapore leptonico utilizzando i 59.74 fb−1di collisioni protone-protone raccolti da CMS nel 2018 ad un’energia di centro di massa pari a√s= 13TeV. Due metodi differenti, corredati di incertezze sistematiche, sono stati utilizzati per stimare il branching ratio del processo in esame. La riduzione del background è stata ottenuta applicando opportune selezioni sulla distribuzione del momento trasverso mancante e sulla distribuzione del jet avente il più alto momento trasverso nell’evento.I valori di taglio per le selezioni sono stati scelti dopo un’ottimizzazione condotta attraverso l’uso di un Punzi factor. La variabile scelta per discriminare il fondo dal segnale è la massa invariante ricostruita per i singoli eventi. Infine l’upper limit sul branching ratio è stato calcolato mediante l’impiego del metodo CLs.