Suche nach Supersymmetrie und schweren Higgs-Bosonen in Zerfällen mit Tau-Leptonen

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Die Materie und ihre Wechselwirkungen werden bislang erfolgreich vom Standardmodell der Teilchenphysik beschrieben. Das Standardmodell hat jedoch theoretische Probleme und lässt noch viele Fragen offen, wie z.B. die Herkunft der dunklen Materie im Universum. Die Supersymmetrie ist eine neue Symmetrie der Natur, die zu jedem Teilchen ein noch unentdecktes Partnerteilchen vorhersagt. Sie könnte viele der Probleme lösen und liefert einen hervorragenden Kandidaten für dunkle Materie. In diesem Forschungsvorhaben soll mit dem ATLAS-Experiment in Proton-Proton-Kollisionen bei einer bisher unerreichten Schwerpunktsenergie von 14 TeV nach supersymmetrischen Teilchen gesucht werden. Zusätzlich soll nach den in supersymmetrischen Modellen erwarteten schweren Higgs-Bosonen gesucht werden. Das Higgs-Boson ist für die Erzeugung der Massen aller Teilchen verantwortlich und konnte bislang noch nicht nachgewiesen werden. Die Emmy-Noether-Gruppe beabsichtigt, die Suchen nach den neuen Teilchen in Endzuständen mit -Leptonen durchzuführen. Diese sind experimentell anspruchsvoll, haben aber ein hohes Entdeckungspotential. Nach einer Entdeckung neuer Teilchen sollen ihre Massen und weiteren Eigenschaften bestimmen werden, um das zugrundeliegende Modell für Supersymmetrie zu erforschen.