Measurement of $d\sigma/dy$ of Drell-Yan $e^+e^-$ pairs in the $Z$ Mass Region from $p\bar{p}$ Collisions at $\sqrt{s}=1.96$ TeV

We report on a CDF measurement of the total cross section and rapidity distribution, $d\sigma/dy$, for $q\bar{q}\to \gamma^{*}/Z\to e^{+}e^{-}$ events in the $Z$ boson mass region ($66M_{ee}

Efeitos de alta densidade em processos Drell-Yan de altas energias

Um dos problemas teóricos mais importantes da Física de Partículas de Altas Energias é a investigação de efeitos de alta densidade na Cromodinâmica Quântica (QCD), que é a teoria que descreve as interações fortes. Tais efeitos são importantes pois determinam os observáveis em colisõesde altas energias. Em processos hadrônicos de energia suficientemente alta, espera-se a formação de sistemas densos o suficiente para que efeitos não lineares de QCD passem a ser significativos na descrição e na unitarização da seção de choque. Na descrição de processos de espalhamento de altas energias, evidências experimentais indicam que os hádrons são constituídos por partículas puntuais, as quais chamamos de pártons. Os pártons carregam uma fração x do momentum total do hádron, e são de dois tipos, quarks e glúons. Na interação entre as partículas ocorre a troca de momentum, definida como Q2. A descrição perturbativa padrão para a evolução dinâmica das distribuições de quarks q(x, Q2) e glúons g(x, Q2), pode ser dada pelas equações de evolução DGLAP, e tem obtido sucesso na descrição dos resultados experimentais para as presentes energias. Na evolução DGLAP, são considerados apenas processos de emissão, como a emissão de um glúon por um quark, o decaimento de um glúon em um par de quarks ou em um par de glúons Estes processos de emissão tendem a aumentar a densidade de pártons na região de pequeno momentum, levando a um crescimento ilimitado das distribuições partônicas para x -+ O. Assim, é esperado que o crescimento da densidade de pártons leve a interação e recombinação destas partículas, dando origem a termos não lineares nas equações de evolução. O resultado seria um processo de saturação das distribuições de pártons na região de alta energia e pequena fração de momentum. Os efeitos que dão origem à redução do crescimento das distribuições de quarks e glúons em relação a evolução linear são chamados genericamente de efeitos de sombreamento. Um dos aspectos fenomenológicosinteressantes a ser investigado no regime cinemático abordado acima é o processo Drell-Yan de alta energia, o qual consiste em processos de espalhamento pp, pA e AA com a produção de pares de léptons. Com o advento dos novos aceleradores, novos resultados experimentais estarão disponíveis na literatura relacionados com este processo. Em nosso trabalho investigamos os efeitos das correções de unitariedade em processos pp, bem como os efeitos devido a presença do meio nuclear em colisõespA e AA, nas distribuições de quarks e glúons, para a descrição da seção de choque diferencial para o processo Drell-Yan em colisõespp, pA e AA, para energias existentes nos novos aceleradores RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) e LHC (Large Ion Collider). Os efeitos de alta densidade são baseados no formalismo de Glauber-Mueller. Os resultados aqui apresentados mostram que os efeitos de alta densidade nas distribuições partônicas são importantes para altas energias, pois a descrição da seção de choque para o processo Drell-Yan, quando os efeitos de alta densidade são considerados, apresenta significativas diferenças da descrição onde não considera-se tais efeitos.

Measurement of the weak mixing angle with the Drell-Yan process in proton-proton collisions at the LHC

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Measurement of the underlying event in the Drell-Yan process in proton-proton collisions at root s=7 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Measurement of the Drell-Yan cross section in pp collisions at √ s = 7 TeV

The Drell-Yan differential cross section is measured in pp collisions at √ s = 7TeV, from a data sample collected with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 36 pb-1. The cross section measurement, normalized to the measured cross section in the Z region, is reported for both the dimuon and dielectron channels in the dilepton invariant mass range 15{600 GeV. The normalized cross section values are quoted both in the full phase space and within the detector acceptance. The effect of final state radiation is also identified. The results are found to agree with theoretical predictions. Copyright CERN.

Forward-backward asymmetry of Drell-Yan lepton pairs in pp collisions at s=7TeV

A measurement of the forward-backward asymmetry (AFB) of Drell-Yan lepton pairs in pp collisions at s=7TeV is presented. The data sample, collected with the CMS detector, corresponds to an integrated luminosity of 5fb-1. The asymmetry is measured as a function of dilepton mass and rapidity in the dielectron and dimuon channels. Combined results from the two channels are presented, and are compared with the standard model predictions. The AFB measurement in the dimuon channel and the combination of the two channels are the first such results obtained at a hadron collider. The measured asymmetries are consistent with the standard model predictions. © 2012 CERN.

Measurement of the differential and double-differential Drell-Yan cross sections in proton-proton collisions at root s=7 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Forward-backward asymmetry of Drell-Yan lepton pairs in pp collisions at root s=7 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Measurements of differential and double-differential Drell-Yan cross sections in proton-proton collisions at root s=8 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Drell-Yan as a probe of small x partons at the LHC

The predictions of Drell-Yan production of low-mass lepton pairs, at high rapidity at the LHC, are known to depend sensitively on the choice of factorization and renormalization scales. We show how this sensitivity can be greatly reduced by fixing the factorization scale of the LO contribution based on the known NLO matrix element, so that observations of this process at the LHC can make direct measurements of parton distribution functions in the low x domain; x less than or similar to 10(-4).

High-mass Drell-Yan cross-section and search for new phenomena in multi-electron/positron final states with the ATLAS detector

The Standard Model of particle physics is a very successful theory which describes nearly all known processes of particle physics very precisely. Nevertheless, there are several observations which cannot be explained within the existing theory. In this thesis, two analyses with high energy electrons and positrons using data of the ATLAS detector are presented. One, probing the Standard Model of particle physics and another searching for phenomena beyond the Standard Model.rnThe production of an electron-positron pair via the Drell-Yan process leads to a very clean signature in the detector with low background contributions. This allows for a very precise measurement of the cross-section and can be used as a precision test of perturbative quantum chromodynamics (pQCD) where this process has been calculated at next-to-next-to-leading order (NNLO). The invariant mass spectrum mee is sensitive to parton distribution functions (PFDs), in particular to the poorly known distribution of antiquarks at large momentum fraction (Bjoerken x). The measurementrnof the high-mass Drell-Yan cross-section in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of sqrt(s) = 7 TeV is performed on a dataset collected with the ATLAS detector, corresponding to an integrated luminosity of 4.7 fb-1. The differential cross-section of pp -> Z/gamma + X -> e+e- + X is measured as a function of the invariant mass in the range 116 GeV < mee < 1500 GeV. The background is estimated using a data driven method and Monte Carlo simulations. The final cross-section is corrected for detector effects and different levels of final state radiation corrections. A comparison isrnmade to various event generators and to predictions of pQCD calculations at NNLO. A good agreement within the uncertainties between measured cross-sections and Standard Model predictions is observed.rnExamples of observed phenomena which can not be explained by the Standard Model are the amount of dark matter in the universe and neutrino oscillations. To explain these phenomena several extensions of the Standard Model are proposed, some of them leading to new processes with a high multiplicity of electrons and/or positrons in the final state. A model independent search in multi-object final states, with objects defined as electrons and positrons, is performed to search for these phenomenas. Therndataset collected at a center-of-mass energy of sqrt(s) = 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb-1 is used. The events are separated in different categories using the object multiplicity. The data-driven background method, already used for the cross-section measurement was developed further for up to five objects to get an estimation of the number of events including fake contributions. Within the uncertainties the comparison between data and Standard Model predictions shows no significant deviations.