雙光子通道中希格斯玻色子與頂夸克的耦合!

2018年歐洲核子研究中心(CERN)ATLAS和CMS合作項目宣布,觀測到希格斯玻色子與一個名為“ttH”的頂夸克對產(chǎn)生。這個結(jié)果是第一次觀察到希格斯玻色子與夸克的耦合,緊隨其后的是對希格斯玻色子衰變?yōu)榈卓淇说挠^察。

由于只有大約1%的希格斯玻色子是由大型強子對撞機(LHC)頂夸克對產(chǎn)生的,因此實現(xiàn)這一觀測尤其具有挑戰(zhàn)性!并由ATLAS?Experiment?2019年4月9日公布。

博科園:通過在許多不同的希格斯玻色子衰變通道中進行搜索而完成,包括衰變?yōu)閮蓚€W或Z玻色子(WW*或ZZ*)、一對tau輕子、一對b夸克和一對光子(“雙光子”),它們的組合確定了ttH產(chǎn)量,顯著性為6.3個標準差。單是雙光子通道,使用ATLAS?2015?-?2017年記錄的80?fb-1數(shù)據(jù),觀測顯著性為4.1個標準差(假設(shè)ttH生產(chǎn)按標準模型預(yù)測發(fā)生,預(yù)計為3.7個標準差)。ATLAS的合作提出了一個更新測量ttH生產(chǎn)在雙光子通道

該結(jié)果檢驗了2015年至2018年間收集的139?fb-1完整運行的2數(shù)據(jù)集,以觀察單個通道的ttH生產(chǎn),顯著性為4.9個標準差(預(yù)期為4.2)。新結(jié)果中使用的分析技術(shù)與之前發(fā)表的分析中使用技術(shù)密切相關(guān)——只有少數(shù)例外。為了應(yīng)對2018年密集的數(shù)據(jù)采集條件,ATLAS物理學(xué)家修改了數(shù)據(jù)校準和選擇機制。特別地,這個結(jié)果使用了一個修正程序來區(qū)分產(chǎn)生的光子。例如,從希格斯玻色子衰變到那些由強子噴射引起的衰變,以及一個自適應(yīng)的光子能量校準。

此外,ATLAS還對強子射流進行了新校準,特別是對那些來自底夸克的強子射流進行了校準。ttH截面乘以希格斯-雙光子分支分數(shù)(希格斯玻色子衰變?yōu)楣庾訉Φ母怕?被測得為1.58±0.39?fb。其與標準模型預(yù)測的比值為1.38±0.41,與unity一致。ATLAS現(xiàn)在正致力于將雙光子通道分析擴展到完整運行的2數(shù)據(jù)集,雙光子通道對ttH和其他希格斯粒子產(chǎn)生模式都很敏感。這一完整的雙光子測量將允許對希格斯機制進行更加敏感的測試,并將進一步完善ttH測量。


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