Measurement of the ZZ production cross section and limits to the anomalous triple gauge couplings with forward electrons with the ATLAS detector

Measurements of the self coupling between bosons are important to test the electroweak sector of the Standard Model (SM). The production of pairs of Z bosons through the s-channel is forbidden in the SM. The presence of physics, beyond the SM, could lead to a deviation of the expected production cross section of pairs of Z bosons due to the so called anomalous Triple Gauge Couplings (aTGC). Proton-proton data collisions at the Large Hadron Collider (LHC) recorded by the ATLAS detector at a center of mass energy of 8 TeV were analyzed corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb-1. Pairs of Z bosons decaying into two electron-positron pairs are searched for in the data sample. The effect of the inclusion of detector regions corresponding to high values of the pseudorapidity was studied to enlarge the phase space available for the measurement of the ZZ production. The number of ZZ candidates was determined and the ZZ production cross section was measured to be: rn7.3±1.0(Stat.)±0.4(Sys.)±0.2(lumi.)pb, which is consistent with the SM expectation value of 7.2±0.3pb. Limits on the aTGCs were derived using the observed yield, which are twice as stringent as previous limits obtained by ATLAS at a center of mass energy of 7 TeV.

Der elektroschwache Sektor des Standardmodelles (SM) kann mit Hilfe der Messung von Selbstkopplungen zwischen Eichbosonen studiert werden. Die Erzeugung von Z-Paaren durch einen neutralen Vertex ist im SM verboten (aTGCs). Neue physikalische Prozesse könnten den Wirkungsquerschnitt der Produktion von zwei neutralen Bosonen ändern. In dieser Arbeit wird ein Datensatz von Proton-Proton-Kollisionen analysiert, um den Wirkungsquerschnitt der Produktion von zwei neutralen Bosonen zu bestimmen. Die Protonen wurden am Large-Hadron-Collider bei einer Schwerpunktsenergie von sqrt(s)= 8 TeV zur Kollision gebracht. Es wurde eine gesamte Luminosität von 20,3 fb-1 analysiert. rnElektron-Positron-Paare werden in dem Datensatz selektiert. Der Effekt der Nutzung von Bereichen mit höher Pseudorapidität des Detektors wurde studiert. Der Wirkungsquerschnitt der Produktion von zwei neutralen Bosonen von 7.3±1.0(Stat.)±0.4(Sys.)±0.2(lumi.)pb wurde gemessen, und stimmt mit der SM-Vorhersage von 7.2±0.3pb. überein . Mit der gesehenen Anzahl an Ereignisse wurden Grenzen auf aTGCs berechnet. Die Grenzen sind um einen Faktor zwei besser als die bisherigen Grenzen von ATLAS bei einer Schwerpunktsenergie von sqrt(s) 7 TeV.