{"id":1319,"date":"2017-08-15T08:57:54","date_gmt":"2017-08-15T08:57:54","guid":{"rendered":"https:\/\/web.infn.it\/atlas-8eeeb5a902a9\/?p=1319"},"modified":"2020-11-20T10:21:25","modified_gmt":"2020-11-20T09:21:25","slug":"higgs-di-spade","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/higgs-di-spade\/","title":{"rendered":"Higgs di Spade"},"content":{"rendered":"
A volte bisogna rompere l\u2019eleganza di una simmetria perfetta per sottolineare qualcosa di speciale. Il meccanismo di Brout-Englert-Higgs \u00e9 il caso principe in fisica delle alte energie, e la scoperta del bosone di Higgs da parte delle collaborazioni ATLAS e CMS, grazie alle collisioni tra protoni del Large Hadron Collider al CERN di Ginevra, \u00e9 stata una pietra miliare per l’intera comunit\u00e0 scientifica.<\/div>\n
<\/div>\n
A cinque anni dalla scoperta del bosone di Higgs, ATLAS ha riportato \u00a0l\u2019evidenza del decadimento del bosone di Higgs in b-quarks. Questo risultato \u00e9 stato mostrato cinque\u00a0settimane fa durante la conferenza internazionale di fisica delle alte energie EPS-HEP, che ha avuto luogo a Venezia dal 5 al 12 Luglio.<\/div>\n
\n
Il bosone di Higgs \u00e9 stato osservato in passato in canali\u00a0di decadimenti come WW, ZZ, \u03c4\u03c4, e \u03b3\u03b3\u00a0che in totale rappresentano solo il 31% circa dei possibili decadimenti del bosone di Higgs. L\u2019importanza di questo nuovo risultato sta nel fatto che il\u00a0canale<\/span><\/span>\u00a0di decadimento H \u2192 bb\u00a0\u00e9 il\u00a0pi\u00f9 probabile previsto per il bosone di Higgs nel modello standard (MS), pari a circa il 58%. Nonostante l’alta probabilit\u00e0 di decadere in b-quarks del bosone di Higgs, la ricerca di questo canale di decadimento \u00e9 sempre stata una grande sfida per gli esperimenti in collisionatori adronici a causa dell’<\/span><\/span>enorme\u00a0<\/span><\/span>rumore di fondo che rende difficile isolare gli eventi di segnale.<\/span><\/span><\/div>\n
<\/div>\n<\/div>\n
Il principale modo per migliorare il rapporto segnale\/fondo \u00e9 di cercare il bosone di Higgs prodotto in associazione con un bosone vettore V (W o Z) che decade in leptoni (Z\u2192\u03bd\u03bd, W\u2192l\u03bd, Z\u2192ll). Eventi con 2 b-jets e leptoni carichi e\/o impulso traverso mancante (per i neutrini), come quello mostrato in Figura 1, sono quindi usati per questa analisi.<\/div>\n
<\/div>\n
\n
\"\"<\/a>

Figura 1: Evento registrato da ATLAS, con 2 b-jets (tracce arancioni collimate, verde acqua e giallo), 1 elettrone (in rosso e verde acqua), e impulso trasverso mancante (in punteggiato), selezionato dall\u2019analisi per la ricerca del decadimento del bosone di Higgs in b-quarks (Run 303499, Event 2810362531).<\/p><\/div>\n<\/div>\n

<\/div>\n
<\/div>\n
La grande sfida \u00e9 quella di ridurre \u00a0e stimare correttamente un fondo che \u00e9 qualche centinaia di volte superiore al segnale. Un team internazionale di ricercatori di ATLAS, con una significativa componente italiana, ha lavorato negli ultimi anni per poter tenere sotto controllo questo fondo, e per poter ottenere una misura sensibile alla presenza del bosone di Higgs che decade in b-quarks.<\/div>\n
<\/div>\n
In combinazione con i dati del Run1, ATLAS osserva un segnale di tipo VH,H \u2192\u00a0bb (Figura 2) con una significativit\u00e0 di 3.6 deviazioni standard, che costituisce la prima evidenza al Large Hadron Collider per questo tipo di decadimenti del boson di Higgs in b-quarks.<\/div>\n
<\/div>\n
\n
\"\"<\/a>

Figura 2: Distribuzione di della massa invariante dei due b-jet misurata da ATLAS dopo la sottrazione dei fondi, fatta eccezione dei processi di WZ e ZZ in grigio. In rosso viene mostrata la previsione del MS, riscalata di un fattore 1.3.[arXiv: 1708.03299<\/a>, Pagina ATLAS: HIGG-2016-29<\/a>]<\/p><\/div><\/div>\n

La sezione d\u2019urto misurata \u00e9 in buon accordo con il MS, con un rapporto pari a 0.90+0.28-0.26 come mostrato in Figura 3, e conferma con la stessa significativit\u00e0 l\u2019evidenza di produzione del bosone di Higgs in associazione di un bosone vettore (VH), fornita dalla combinazione di tutte le misure di ATLAS e CMS effettuate nel Run1. Il risultato \u00e9 rafforzato dall\u2019osservazione con pi\u00f9 di 5\u03c3 della produzione VZ, con decadimento della Z in b-quarks.\u00a0Questi risultati sono inoltre confermati\u00a0dall’analisi preliminare mostrata questa settimana da CMS\u00a0durante la conferenza internazionale di fisica delle alte energie Lepton-Photon, che ha avuto luogo a\u00a0Guangzhou (Cina) dal 7 al 12 Agosto.<\/div>\n
\n
\"\"<\/a>

Figura 3: Valore del rapporto tra gli eventi misurati e quelli previsti dal MS (\u03bc) per i modi di produzione pp\u2192WH, pp\u2192ZH e la loro combinazione. Queste misure utilizzano gli eventi misurati dall’esperimento ATLAS in collisioni con energia nel centro di massa pari a 7 TeV, 8 TeV e 13 TeV. [arXiv: 1708.03299<\/a>, Pagina ATLAS: HIGG-2016-29<\/a>]<\/p><\/div><\/div>\n

<\/div>\n
Anche se una indicazione indiretta di accoppiamenti con quarks pu\u00f2 essere estratta dagli accoppiamenti effettivi del bosone di Higgs con gluoni e fotoni (nella produzione con la fusione di gluoni e nel decadimento in coppie fotoni), finora una osservazione diretta di accoppiamenti del bosone di Higgs con i quarks non era mai stata raggiunta . Per questo motivo, \u00a0l’evidenza mostrata da ATLAS \u00e9 particolarmente importante, e apre le strada per il futuro.<\/div>\n
<\/div>\n
Considerando poi che modelli di nuova fisica prevedono deviazioni importanti rispetto al MS negli accoppiamenti del bosone di Higgs con leptoni e quarks, \u00a0le misure dei decadimenti del bosone di Higgs in b-quarks sono molto importanti. Assumendo che l’intensit\u00e0 della sezione d’urto di produzione sia coerente con il MS ( ipotesi verosimile, visto che per ora non ci sono evidenze di deviazioni significative tra gli accoppiamenti del bosone di Higgs con i bosoni vettori), \u00a0una compatibilit\u00e0 tra il \u00a0numero di eventi misurati e il numero di eventi previsti, indica che il coupling di Yukawa dei b-quarks \u00e9 consistente (entro la precisione raggiunta) con il MS.<\/div>\n
<\/div>\n
Come tutte le migliori saghe, anche a distanza di cinque anni, \u00a0quella che vede come protagonista il bosone di Higgs diventa ogni giorno pi\u00f9 avvincente!<\/div>\n
<\/div>\n
\n

Buon compleanno Bosone di Higgs!<\/p>\n

Tutti i dettagli dell’analisi sono disponibili da qualche giorno nel pre-print inviato al Journal of High Energy Physics e reso pubblico dalla collaborazione ATLAS in\u00a0arXiv: 1708.03299<\/a>
\nMateriale aggiuntivo \u00e9 disponibile nella\u00a0pagina ATLAS: HIGG-2016-29<\/a><\/p>\n

Buona lettura<\/p>\n<\/div>\n

<\/div>\n
<\/div>\n
\u00a0
\n<\/a><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A volte bisogna rompere l\u2019eleganza di una simmetria perfetta per sottolineare qualcosa di speciale. Il meccanismo di Brout-Englert-Higgs \u00e9 il caso principe in fisica delle alte energie, e la scoperta del bosone di Higgs da parte delle collaborazioni ATLAS e CMS, grazie alle collisioni tra protoni del Large Hadron Collider al CERN di Ginevra, \u00e9 […]<\/p>\n","protected":false},"author":24,"featured_media":1409,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":true,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[2,4,6,7,8],"tags":[19],"ppma_author":[42],"class_list":["post-1319","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-atlas","category-contributo-italiano","category-rivelatore-atlas","category-fisica","category-news","tag-higgs"],"authors":[{"term_id":42,"user_id":0,"is_guest":1,"slug":"cap-paolofrancavilla","display_name":"PaoloFrancavilla","avatar_url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/?s=96&d=mm&r=g","0":null,"1":"","2":"","3":"","4":"","5":"","6":"","7":"","8":""}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1319","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/24"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1319"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1319\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1840,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1319\/revisions\/1840"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1409"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1319"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1319"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1319"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/ppma_author?post=1319"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}