OHyena
../ ./.. /.// /... .. ... /../
Blog Post

CMS подтверждает стандартную связь бозона Хиггса с топ-кварками • Игорь Иванов • Новости науки на «Элементах» • Детектор CMS, Хиггсовский бозон, Конференции и доклады, Проверка Стандартной модели

19.03.2018 Np

Обновленные результаты коллаборации CMS по рождению комбинации ttH по сравнению со Стандартной моделью

Второй день конференции Moriond 2018 был посвящен проверке Стандартной модели, изучению топ-кварков и бозона Хиггса. Среди новых результатов, впервые показанных экспериментальными коллаборациями, было и обновленное измерение CMS связи бозона Хиггса с топ-кварками (доклад M. Peruzzi, Measurement of the BEH scalar coupling to the top quark in CMS).

Напомним, что рождение бозона Хиггса вместе с парой топ-антитоп (комбинация ttH) — это довольно редкий процесс, но зато он позволяет напрямую почувствовать, как эти частицы связаны друг с другом. Топ-кварк необычно тяжел по сравнению со всеми остальными кварками, и, поскольку его масса возникает за счет хиггсовского механизма, есть основания надеяться, что в этом процессе могут проступать необычные явления, выходящие за пределы Стандартной модели (СМ).

Несколько лет назад, когда коллаборации ATLAS и CMS подводили итоги сеанса Run 1, они отметили, что рождение ttH идет существенно чаще, чем ожидалось в СМ (см. подробности на отдельной странице Комбинация топ-антитоп-хиггс и в новостях по ссылкам). Статистическая значимость отклонения была небольшой, однако оно вызвало пристальный интерес теоретиков. Летом 2016 года начали поступать первые результаты с сеанса Run 2, и они поначалу подтверждали аномалию. Однако в самом конце 2017 года коллаборация ATLAS завершила свой анализ этого процесса на статистике 2016 года и выяснила, что в пределах погрешности он согласуется со стандартными предсказаниями. Тем самым очередной намек на сенсацию был закрыт.

Тем не менее, физики ждали, что скажет по этому поводу CMS, поскольку раньше как раз в этом процессе наблюдался сильный разнобой в показаниях двух детекторов. И вот, на конференции Moriond 2018 коллаборация CMS представила, наконец, свои результаты. Было изучено рождение комбинации ttH с несколькими вариантами распада бозона Хиггса: распады на W- или Z-бозоны, распады на тау-лептоны (данные об этом конкретном канале, кстати, были на днях опубликованы в виде полноценной статьи), и основной распад — на b-кварковую пару. Все эти частицы детектировались вместе с продуктами распада топ-антитоп пары, что, безусловно, сильно усложняло анализ. Для примера скажем, в одной разновидности анализа физики отбирали события с 9 или более адронными струями, как минимум 4 из которых должны были указывать на b-кварки.

Результаты по нескольким группам распадов, отнормированные на предсказания СМ, показаны на рисунке. Видно, что три новые группы измерений в пределах погрешностей согласуются со Стандартной моделью (μ = 1). Общее измеренное значение μ получилось равным примерно 1,2 ± 0,3. Таким образом, результаты CMS полностью подтверждают вывод ATLAS: никаких аномалий в константе связи бозона Хиггса с топ-кварками, увы, не выявлено.

Источник