用Z'玻色子填补LHC上多轻子加b喷流反常

过去几年中，ATLAS与CMS在诸如$t\bar t H$、$t\bar t W^\pm$、$t\bar t Z$和$t\bar t t\bar t$等分析中的多轻子加$b$-喷流信号里报告了若干从轻微到中等的偏差。其中，近期一项ATLAS关于$t\bar t H$产生的结果还在带两个及以上$b$-标记喷流的同号双轻子道中报告了电荷不对称的超出。受这些诱人偏差的启发，我们研究了一个唯象新物理模型，该模型包含一个通过右手流与up型夸克耦合的$Z'$玻色子：$t_R\gamma^\mu \bar t_R$、$t_R\gamma^\mu \bar c_R$和$t_R \gamma^\mu \bar u_R$。最后一个顶点可将LHC初态质子的电荷不对称转化为含顶夸克末态，顶夸克衰变为正轻子与$b$-喷流，从而对部分观测偏差提供关键贡献。通过探测器层次的分析，我们选取模型中能最佳重现上述$t\bar t H$研究及近期ATLAS $t\bar t t \bar t$搜寻数据的参数空间区域。我们发现，对于约$\sim$500 GeV的新物理尺度以及有利于顶夸克和FCNC流存在的$Z'$玻色子层级耦合，我们的模型比标准模型更好地拟合实验数据。为估计LHC对该信号的灵敏度，我们设计了一个具有多个不同信噪比运动学区的宽带搜寻，并做了全局分析。我们还定义了信号增强区并研究可进一步区分信号与背景的观测量。我们发现，最佳拟合所分析数据的模型参数空间区域仅用完整的Run-2数据集便能以超过3倍标准偏差的显著性被探测到。