CERN-Related Research
Published April 27, 2026 | Version v1
Thesis Open

Simulation von doppelt-geladener Higgs-Boson-Produktion mit Sherpa

Authors/Creators

  • 1. Technische UniversitΓ€t Dresden

Contributors

  • 1. Technische UniversitΓ€t Dresden

Description

The doubly charged Higgs boson is a part of the Georgi-Machacek model, which extends the Standard Model to include additional scalar fields in the form of a Higgs triplet and a Higgs quintet. Its double electric charge gives rise to characteristic decay channels, in particular the electroweak decay 𝐻 ++ → π‘Š +π‘Š + with subsequent leptonic final states, which is investigated in this thesis. The process is studied phenomenologically in proton-proton collisions. For this purpose, events are simulated using the Monte Carlo generator Sherpa and subsequently evaluated with a custom-implemented Rivet analysis. The focus is on the analysis of key observables, in particular the dilepton mass π‘šβ„“β„“, the missing transverse energy (MET), the transverse momentum of the leading lepton 𝑝ℓ𝑇 , and the transverse mass π‘šπ‘‡ .Finally, the simulated distributions are compared with reference data from the ATLAS Physics Modelling Group (PMG) to verify the consistency and validity of the generated events.

Abstract (German)

Das doppelt geladene Higgs-Boson ist Bestandteil des GeorgiMachacek-Modells, welches das Standardmodell um zusätzliche skalare Felder in Form eines Higgs-Triplets und eines Higgs-Quintuplett erweitert. Durch seine doppelte elektrische Ladung ergeben sich charakteristische Zerfallskanäle, insbesondere der in dieser Arbeit untersuchte elektroschwache Zerfall 𝐻++ → π‘Š +π‘Š + mit anschließenden leptonischen Endzuständen. Der Prozess wird phänomenologisch in Proton-Proton-Kollisionen untersucht. Hierzu werden Ereignisse mithilfe des Monte-Carlo-Generators Sherpa simuliert und im Anschluss mit einer eigens implementierten Rivet-Analyse ausgewertet. Der Fokus liegt dabei auf der Analyse zentraler Observablen, insbesondere der Dileptonmasse π‘šβ„“β„“, der fehlenden transversalen Energie (MET), des transversalen Impulses des führenden Leptons 𝑝ℓ𝑇 sowie der transversalen Masse π‘šπ‘‡ . Abschließend erfolgt ein Vergleich der simulierten Verteilungen mit Referenzdaten der ATLAS Physics Modelling Group (PMG), um die Konsistenz und Validität der erzeugten Ereignisse zu überprüfen.

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