Procuras e Vínculos do Higgs no LEP

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1 Produção e Busca do Higgs no Procuras e Vínculos do Higgs no Departamento de Física Matemática - Instituto de Física - Universidade de São Paulo Física de Partículas I, 2011 Procuras e Vínculos do Higgs no

2 Produção e Busca do Higgs no Outline 1 O Bóson de Higgs 2 3 Produção e Busca do Higgs no 4 Procuras e Vínculos do Higgs no

3 Produção e Busca do Higgs no O Bóson de Higgs O Mecanismo de Higgs tem um papel fundamental na unicação das forças fracas e eletromagnéticas. No Modelo Padrão (MP), o mecanismo de Higgs prevê a existência de uma única partícula escalar neutra, o Bóson de Higgs. Sua massa não é uma predição do modelo. Mas há limites impostos devido à auto-consistência da teoria. Procuras e Vínculos do Higgs no

4 Produção e Busca do Higgs no O Bóson de Higgs O Mecanismo de Higgs tem um papel fundamental na unicação das forças fracas e eletromagnéticas. No Modelo Padrão (MP), o mecanismo de Higgs prevê a existência de uma única partícula escalar neutra, o Bóson de Higgs. Sua massa não é uma predição do modelo. Mas há limites impostos devido à auto-consistência da teoria. Procuras e Vínculos do Higgs no

5 Produção e Busca do Higgs no O Bóson de Higgs O Mecanismo de Higgs tem um papel fundamental na unicação das forças fracas e eletromagnéticas. No Modelo Padrão (MP), o mecanismo de Higgs prevê a existência de uma única partícula escalar neutra, o Bóson de Higgs. Sua massa não é uma predição do modelo. Mas há limites impostos devido à auto-consistência da teoria. Procuras e Vínculos do Higgs no

6 Produção e Busca do Higgs no ( ) Colisor elétron - pósitron 4 Colaborações: AH, DELPHI, L3, OPAL Diferentes grupos de pesquisa, entre os quais: Higgs Working Group. Procuras e Vínculos do Higgs no

7 Produção e Busca do Higgs no ( ) Colisor elétron - pósitron 4 Colaborações: AH, DELPHI, L3, OPAL Diferentes grupos de pesquisa, entre os quais: Higgs Working Group. Procuras e Vínculos do Higgs no

8 Produção e Busca do Higgs no ( ) Colisor elétron - pósitron 4 Colaborações: AH, DELPHI, L3, OPAL Diferentes grupos de pesquisa, entre os quais: Higgs Working Group. Procuras e Vínculos do Higgs no

9 Produção e Busca do Higgs no Produção de Higgs no Espera-se que o Higgs do MP seja predominantemente produzido (a energias do ) em associação com um Z (Higgsstrahlung). Procuras e Vínculos do Higgs no

10 Produção e Busca do Higgs no Produção de Higgs no Há também contribuições menores vindas de processos de fusão de bósons vetoriais W e Z. Procuras e Vínculos do Higgs no

11 Produção e Busca do Higgs no Produção de Higgs no Para massas menores que 120 GeV, o decaimento predominante do Higgs é num par bb (74% para uma massa de 115 GeV). Outros decaimentos somam o resto de sua largura: τ + τ -, WW, gg ( 7% cada) and cc ( 4%). Procuras e Vínculos do Higgs no

12 Produção e Busca do Higgs no Canais de Procura do Higgs no Os canais de decaimento usados na busca pelo Higgs no foram: Estado Final de 4-jatos (H bb)(z qq); Missing Energy: (H bb)(z ν ν); Leptônico: (H bb)(z l + l ), com l = e, µ; Estado nal com τ: (H bb)(z τ + τ ) e (H τ + τ )(Z q q). Procuras e Vínculos do Higgs no

13 Produção e Busca do Higgs no Teste - Estatístico Dois cenários: somente fundo e fundo+sinal: Q = L s+b L b este teste é o que usa mais ecientemente a informação contida numa conguração de eventos selecionados num experimento de busca. Por conveniência usa-se a forma logaritmica de Q: 2lnQ = 2s tot 2 i n i ln[1 + s i b i ] uma vez que no limite de alta estatística, 2lnQ corresponde a diferença de χ 2 das duas hipóteses. Procuras e Vínculos do Higgs no

14 Produção e Busca do Higgs no Teste - Estatístico -2 ln(q) Observed Expected background Expected signal + background m H (GeV/c 2 ) Procuras e Vínculos do Higgs no

15 Produção e Busca do Higgs no Análises Procuras e Vínculos do Higgs no

16 Produção e Busca do Higgs no Análises Events / 3 GeV/c s = GeV loose background Events / 3 GeV/c s = GeV medium background Events / 3 GeV/c s = GeV tight background hz Signal (m h =115 GeV) all > 109 GeV cnd= bgd= hz Signal (m h =115 GeV) all > 109 GeV cnd= 34 5 bgd= hz Signal (m h =115 GeV) all > 109 GeV cnd= 18 4 bgd= sgl= sgl= sgl= Reconstructed Mass m H [GeV/c 2 ] Reconstructed Mass m H [GeV/c 2 ] Reconstructed Mass m H [GeV/c 2 ] Procuras e Vínculos do Higgs no

17 Produção e Busca do Higgs no Análises CL s Observed Expected for background m H (GeV/c 2 ) Procuras e Vínculos do Higgs no

18 Produção e Busca do Higgs no Análises Procuras e Vínculos do Higgs no

19 Produção e Busca do Higgs no Análises 95% CL limit on ξ s = GeV Observed Expected for background m H (GeV/c 2 ) Procuras e Vínculos do Higgs no

20 Produção e Busca do Higgs no Análises +Tevatron Procuras e Vínculos do Higgs no

21 Produção e Busca do Higgs no O foi um dos maiores responsáveis pelas medidas mais precisas que temos da teoria EletroFraca. Ele conseguiu excluir o Higgs do modelo Padrão com massa menor que 114,4 GeV com 95% de nível de conância. Procuras e Vínculos do Higgs no

22 Produção e Busca do Higgs no Referências The Working Group for Higgs Boson Search for the Standard Model Higgs Boson at Site das Colaborações e Grupos de Pesquisa. Procuras e Vínculos do Higgs no