Строительство »

Комбинация топ-антитоп-хиггс

Опубликовано: 23.08.2018

Что обнаружено

Коллаборация CMS измерила сечение рождения бозона Хиггса в сопровождении топ-антитоп-пары (ttH). Результат почти втрое превышает предсказания Стандартной модели. Вероятность распада составляет \(\mu = 2.9^{+1.0}_{-0.9}\), что на 2,1σ отличается от СМ. Аналогичный поиск ATLAS не прояснил ситуацию: там интенсивность оказалась μ  = 1,7±0,8, что согласуется как со СМ, так и с данными CMS. Предварительное объединение данных CMS и ATLAS показывает отклонение от СМ на уровне  2,3σ .

Данные сеанса Run 2 поначалу подтверждали некоторое превышение на уровне до 2σ. Однако по мере того, как экспериментаторы набирали опыт в анализе продуктов распада таких сложных систем, аномалия стала исчезать. В конце 2017 года коллаборация ATLAS, основываясь на данных всего 2016 года, полностью закрыла превышение.

Комментарии

Сентябрь 2015 . Хиггсовский бозон может рождаться разными способами , и каждый канал рождения по-своему чувствует возможные эффекты Новой физики. Поэтому важно измерять не только общее сечение рождения бозона Хиггса, но и вклады разных каналов.

Комбинация ttH распадается дальше на множество дочерних частиц, поэтому восстановление этого канала распада — очень нетривиальное дело. На рисунке показан один из вариантов распада, с участием мюонов одинакового знака; в этой подвыборке сигнал превышает ожидания СМ в 8 с лишним раз.

Канал рождения ttH — один из самых редких, он только-только начинает проступать в данных коллайдера, поэтому данных тут накоплено очень мало и погрешности остаются высокими. Однако сечение этого процесса быстро растет с энергией; при переходе от 8 ТэВ к 13 ТэВ оно возрастает в четыре раза. Поэтому ожидается, что картина существенно изменится уже после первого года сеанса Run2.

Апрель 2016. Коллаборация ATLAS добавила вариант процесса с адронным распадом топ-кварка и обновила свой результат: теперь он составляет не 1,5±1,1, а 1,7±0,8. Общей картины это, впрочем, не изменило.

Август 2016. На конференции ICHEP обнародованы предварительные данные 2015 и 2016 годов по ttH каналу. Интенсивность сигнала составляет μ = 1,8±0,7 по данным ATLAS и примерно μ = 2,0±0,7 по данным CMS. По отдельности, эти измерения не впечатляют, однако при их объединении, а также учете сеанса Run 1, статистическая значимость достигает ориентировочно 2σ. Впрочем, все эти числа пока остаются предварительными.

Июль 2017. Ситуация остается запутанной . Анализ данных 2016 года всё еще не завершен. Обновлены лишь некоторые каналы распада бозона Хиггса, и в них наблюдается разнобой. Экспериментаторы признают, что им требуется удостовериться, что во всех этих вариантах они корректно восстанавливают столь сложную картину распада ttH системы.

Декабрь 2017. Коллаборация ATLAS наконец-то завершила анализ данных 2016 года. Все каналы более или менее сходятся друг с другом и в пределах погрешности совпадают с предсказаниями Стандартной модели. Интенсивность сигнала, просуммированная по всем каналам распада, составляет μ  = 1,2±0,3. Аномалия исчезла.

Ссылки

Экспериментальные данные:

Популярные сообщения:

rss