Эксперимент ATLAS измеряет связь бозона Хиггса с верхним кварком в дифотонном канале с полным набором данных Run 2

Визуализация события из анализа tt̄H (γγ). Событие содержит два фотонных кандидата (зеленые башни), в то время как b-струи показаны в виде желтых (синих) конусов. Предоставлено: ATLAS Collaboration / ЦЕРН

В 2018 году коллаборации ATLAS и CMS в CERN объявили о наблюдении производства бозона Хиггса в сочетании с парой топ-кварков, известной как производство «ttH». Этот результат стал первым наблюдением связи бозона Хиггса с кварками. Вскоре последовало наблюдение распада бозона Хиггса на нижние кварки .

Поскольку только около 1 процента бозонов Хиггса образуются в связи с парой топ-кварков на Большом адронном коллайдере (LHC), достижение этого наблюдения было особенно трудным. Это было достигнуто путем поиска по множеству различных каналов распада бозона Хиггса, включая распады на два W или Z-бозона (WW * или ZZ *), пару тау-лептонов, пару b-кварков и пару фотонов («дифотон»). «). Их комбинация позволила установить продукцию ttH со значением 6,3 стандартных отклонения. Один только дифотонный канал, использующий 80 фб -1 данных, записанных ATLAS в период с 2015 по 2017 год, обеспечил наблюдаемую значимость в 4,1 стандартных отклонения (для 3,7 стандартных отклонений, ожидаемых при предположении, что производство ttH произойдет в соответствии с прогнозом Стандартной модели).

Сотрудничество ATLAS представило обновленное измерение продукции ttH в дифотонном канале. В результате исследуется полный набор данных прогона 2 — 139 фб -1, собранный в период с 2015 по 2018 год, — чтобы наблюдать производство ttH в одном канале со значимостью 4,9 стандартных отклонений (для ожидаемых 4,2).

Эксперимент ATLAS измеряет связь бозона Хиггса с верхним кварком в дифотонном канале с полным набором данных Run 2

Методы анализа, использованные в новом результате, близко следовали за теми, которые использовались в ранее опубликованном анализе — за некоторыми исключениями. Чтобы справиться с интенсивными условиями сбора данных 2018 года, физики ATLAS пересмотрели свои механизмы калибровки и отбора данных. В частности, в результате используется пересмотренная процедура дифференцирования фотонов, возникающих, например, от распада бозона Хиггса от индуцированных адронными струями, а также адаптированная калибровка энергии фотонов. Кроме того, ATLAS внедрил новую калибровку для адронных струй, особенно для тех, которые выпущены из нижних кварков, присутствие которых в событии используется для определения распада верхних кварков.

Измеренное сечение ttH, умноженное на долю ветвления хиггса в дифотон (вероятность того, что бозон Хиггса распадется на пару фотонов), составило 1,58 ± 0,39 фб. Его отношение к прогнозу Стандартной модели составляет 1,38 ± 0,41, что соответствует единице.

В настоящее время ATLAS работает над расширением анализа дифотонного канала, который чувствителен как к ttH, так и к другим режимам производства Хиггса, на полный набор данных прогона 2. Это полное измерение дифотона позволит провести еще более чувствительный тест механизма Хиггса и дополнительно уточнить измерение ttH.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...