Search for scalar and vector leptoquarks decaying into quarks and leptons of different generations

ger: Es wird eine Suche nach Leptoquarks präsentiert, die in Proton-Proton-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von 13TeV paarweise produziert werden. Der Datensatz, aufgenommen mit dem ATLAS-Detektor am Large Hadron Collider, entspricht einer integrierten Luminosität von 139 fb⁻¹. Es wird angenommen, dass die Leptoquarks nur in Quarks der dritten Generation und in Leptonen der ersten oder zweiten Generation zerfallen. Von Interesse sind insbesondere Endzustände, die genau ein hochenergetisches Elektron oder Muon enthalten. Entsprechende Ereignisse enthalten außerdem große Mengen an fehlendem transversalem Impuls. Diese Charakteristiken erlauben es, Beiträge von Untergrundprozessen effizient zu unterdrücken. Des weiteren werden neuronale Netze eingesetzt, um übrige Untergrundereignisse bestmöglich zu entfernen. Die neuronalen Netze werden separat für diverse Signalmodelle trainiert. Insgesamt werden acht verschiedene Signalhypothesen betrachtet. Da in den gemessenen Daten keine signifikanten Abweichungen von der Vorhersage des Standardmodells der Teilchenphysik beobachtet werden, werden Ausschlusslimits für die Signalmodellebestimmt. Im Anschluss werden Ergebnisse einer statistischen Kombination mit anderen Suchen nach Leptoquarks präsentiert.

eng: A search for pairs of leptoquarks produced in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13TeV is presented. The data set, recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider, corresponds to an integrated luminosity of 139 fb⁻¹. The leptoquarks are assumed to decay only into quarks of the third generation and leptons of the first or the second generation. In particular, final states containing exactly one highly-energetic electron or muon are targeted. Additionally, events of interest contain large amounts of missing transverse momentum. These characteristics allow for an efficient discrimination against background events. Contributions from background processes are further suppressed through the application of neural networks, trained separately for various signal hypotheses. In total, eight different signal models are considered. In the absence of significant deviations between observed data and predictions based on the Standard Model of Particle Physics, exclusion limits on the signal models are derived. Finally, results from a statistical combination with other searches for leptoquarks are presented.