Search for extra dimensions in diphoton events from proton-proton collisions at $\sqrt {s} = 7$ TeV in the ATLAS detector at the LHC
2 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
3 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
4 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
5 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
6 APC - Neutrinos
7 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
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Résumé
The large difference between the Planck scale and the electroweak scale, known as the hierarchy problem, is addressed in certain models through the postulate of extra spatial dimensions. A search for evidence of extra spatial dimensions in the diphoton channel has been performed using the full set of proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV recorded in 2011 with the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider. This dataset corresponds to an integrated luminosity of 4.9 /fb. The diphoton invariant mass spectrum is observed to be in good agreement with the expected Standard Model background. 95% confidence level lower limits of between 2.52 TeV and 3.92 TeV are set on the Ms scale in the context of the model proposed by Arkani-Hamed, Dimopoulos and Dvali, depending on the number of extra dimensions and the theoretical formalism used. In the context of the Randall--Sundrum model, a lower limit of 1.00 (2.06) TeV at 95% confidence level is set on the mass of the lightest graviton for couplings of k/Mpl = 0.01 (0.1). Combining with the ATLAS dilepton searches based on the 2011 data, the 95% confidence level limit on the Randall--Sundrum graviton mass is further tightened to 1.03 (2.23) TeV for k/Mpl = 0.01 (0.1).
