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Fisica, News

News da Higgs Coupling 2016

3 Dec , 2016  

Si è conclusa lo scorso 12 Novembre l’edizione 2016 di “Higgs Couplings” tenutasi a SLAC (San Francisco, California – USA). La collaborazione ATLAS ha presentato una vasta gamma di misure di precisione, sfruttando anche le notevoli potenzialità offerte dalla statistica accumulata con i dati del 2016 all’energia nel centro di massa di 13 TeV.

Per quanto concerne il canale di decadimento del bosone di Higgs in due fotoni (link) sono stati presentati i primi risultati sulle sezioni d’urto totale e differenziale e sulla misura della “signal strength” per i diversi meccanismi di produzione dell’Higgs, utilizzando i dati raccolti durante il Run 1 e 13.3 fb^{-1} del Run 2.

L’analisi del decadimento dell’Higgs in due bosoni vettori (link) si è basata su 14.8 fb^{-1} a 13 TeV per il canale ZZ*, mentre per il canale WW*, su tutta la statistica del Run 1 e soli 5.8 fb^{-1} del Run 2. Sono state misurate le sezioni d’urto totale e differenziale in funzione dei diversi meccanismi di produzione e dei vari stati finali. Sono stati, inoltre, posti dei limiti su possibili accoppiamenti ed interazioni del bosone di Higgs e dei bosoni vettori oltre il Modello Standard (MS). Tutti i risultati, infatti, sono compatibili con quelli attesi dal MS: tuttavia, la collaborazione è in procinto di analizzare tutta la statistica accumulata con il Run 2 (ben 36 fb^{-1} nel solo 2016).

Il decadimento in 2 tau, tra i canali fermionici, è il secondo per frazione di decadimento. I dati raccolti da ATLAS durante il Run 2 non sono stati ancora resi pubblici dalla collaborazione, per cui il talk (link) è stato incentrato sulle misure di precisione effettuate col Run 1. L’esistenza di questo canale è stata dimostrata con una significatività di 4.5 σ (3.5 σ attesa) dal solo esperimento ATLAS e di 5.5 σ dall’analisi combinata con CMS. E’ stata misurata la “signal strength” per la produzione associata VH e non sono state riscontrate anomalie nel processo di produzione dell’Higgs di Vector Boson Fusion (VBF).

Non è stata invece provata, almeno per il momento, l’esistenza del bosone di Higgs attraverso il super-favorito decadimento in una coppia di quark anti-quark di tipo “b” con i dati del Run 1. La significatività osservata dalle misure combinate di ATLAS e CMS si attesta solo a 2.6 σ, mentre sono attese 3.7 σ. Questa misura, che proverebbe l’accoppiamento diretto dell’Higgs ai quark, si scontra con notevoli difficoltà sperimentali, a causa della massiccia presenza di fondo o della scarsa statistica, a seconda dei 4 meccanismi di produzione (gluon fusion, VBF, VH, t-tbar fusion). L’analisi di 12.6 fb^{-1} a 13 TeV per la VBF fornisce una “signal strength” dominata dall’incertezza statistica, mentre quella per la produzione associata VH, effettuata su 13.2 fb^{-1} a 13 TeV non raggiunge ancora la significatività necessaria per annunciarne l’osservazione. La collaborazione confida nell’apporto di altri 20 fb^{-1} raccolti nel 2016.

Il processo ttH, H->bb è stato studiato con 13.2 fb^{-1} del Run 2. Risente di forti limitazioni dovuti alla modellizzazione del fondo, per cui, sebbene la sensitività sia migliorata rispetto all’analisi del Run 1, i risultati sono dominati da incertezze sistematiche. Considerando che è stato analizzato solo 1/3 di tutta la statistica disponibile, si attendono sensibili miglioramenti nei prossimi mesi.

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