Rivelazione del bosone di Higgs supersimmetrico MSSM h
Rivelazione del bosone di Higgs supersimmetrico (MSSM) + h 0/H/A m m Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 1
h 0/A m+mindice Motivazioni; Strategia di analisi; Competenze e tools; Prospettive future; Risorse e Sinergie. Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 2
Motivazioni Atto di fede: le Supersimmetrie esistono! Obiettivo: misura di una “entità” distintiva e discriminante (dal Modello Standard); Metodo: come effettuare la misura; Fattibilità: possibilità di effettuare la misura con il rivelatore (ATLAS) e la luminosità fornita dalla sorgente (LHC) in tempi ragionevoli. Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 3
Modello SUSY infiniti MSSM (Minimal Super Symmetric Model) 105 parametri: troppi !!!!! CMSSM 4 -7 parametri ( 2 in un qualche scenario) Parlando di MSSM normalmente intendiamo c. MSSM ! Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 4
Modello … MSSM (Minimal Super Symmetric Model): Due doppietti di Higgs → h 0, H, A, H+, H Due bosoni di Higgs neutri: A, CP-dispari, e h 0 il piu’ leggero a CP-pari. Loop di correzione dipendenti dai parametri SUSY Msusy, M 2, m, tan b, A, mgluino A= 61/2 Msusy , |m|<< Msusy per top mixing massimale. Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 5
…Motivazioni Scientifiche… Mh max scenario In questo scenario mh 0 puo’ raggiungere al massimo i 135 Ge. V; L’assenza del bosone h 0 implica l’esclusione del modello (MSSM nello scenario di mh 0 max); Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 6
…Motivazioni Scientifiche… ~93 < mh 0 < ~135 Ge. V LHWG-Note 2004 Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 7
Obiettivo Caratteristiche modello: amplificazione dell’accoppiamento Higgs bb Higgs → l+l- proporzionale alla massa del leptone Obiettivo: bbh → bb m+m- Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 8
Fattibilità Atlas Discovery contours Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 9
Metodo h → e+e- << h → m+m (Z+h) → m+m- vs (Z+h) → e+e (Z+h) → + ee ≈Z→ + ee Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 10
Competenze e tools. . . Z → e + e Z → m + m Z → + t t (t → e/m) ttbar btagging Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 11
. . . Competenze e tools AOD → “rootpla” GRID (Ganga, DQ 2, . . . ) Dati affidabili e “capiti” Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 12
Chi siamo ? Laboratori di Frascati H. Bilokon, V. Chiarella, G. Nicoletti Università di Cosenza G. Morello, M. Schioppa Università di Roma S. Gentile, E. Kuznetsova Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 13
Prospettive future Comprensione e Analisi dei dati reali; Ampliamento e rifacimento dei lavori: Data based nethod for Z → m+m- background subtraction in ATLAS detector at LHC / Gentile, S; Bilokon, H; Chiarella, V; Nicoletti, G ATL-PHYS-PUB-2006019 S. Gentile et al. , The ATLAS discovery potential for MSSM neutral Higgs bosons decaying to a m+m − pair in the mass range up 130 Ge. V Eur. Phys. J. C. 52, 229245 (2007) Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 14
Risorse, dipendenze e Sinergie Risorse: tier 2 LNF, Atlas-it Grid, ATLAS Dipendenze: Trigger e Data Quality Sinergie: Gruppi Z, missing Et, b tagging, ttbar, tt AOD → Dn. PD Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 15
Ripartizione dei compiti Cosenza: tt e ttbar LNF+Roma: ee, mm, btag Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 16
Conclusioni Il gruppo e’ piccolo; Le “Sinergie” sono altamente auspicabili; Ha, ancora oggi, la leadership su questo tema. Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 17
Riserve Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 18
…Strategia … Segnale e fondi (tanb =45, m. A~110 Ge. V): reazione Metodo#evt sperimentale @ 30 fb-1 s/sh m s (pb) m basato su: bb Z→ bb m+m- ~ 120 n tt → bb m+mbb h 0/A→ bb m+m - ZZ → bb m+m- ~30 6. 8 x 105 b Z→ m+ m 5 1. 7 10 e Z→ne+ 6000 Br( h 0→ e+ e-) trascurabile 3. 8 x 103 1 ~0. 20 ~ 0. 6 cinematica 2 n → E Tmiss Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 19
• Isolation SPT < 5 Ge. V particle initial h 0 A 0 Zbb tt ZZ 5999 7000 presele b-tag ction 1758 572 tt cut Minv isol 356 245 243 (29%) (9. 5%) (6. 0%) (4. 0%) 2178 751 441 293 291 (31%) (10. 7%) (6. 3%) (4. 1%) 340502 * 127099 62812 20473 490 170110 107075 89684 2438 3788 (37%) (18. 4%) (6. 0%) 465 (0. 4%) (0. 1%) 323 306 (63%) (52%) (1. 4%) (0. 3%) (0. 2%) 1470 1042 334 9 8 (39%) (27. 5%) (8. 8%) (0. 02%) Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. *Corresponding to half luminosity 20
Conclusions The possibility for a discovery of the neutral MSSM Higgs in bb A/h 0 →mm has been investigated in a test point of MSSM parameter space (tanb, m. A): m. A=110. 3 Ge. V, mh 0 =109. 25 Ge. V A study with considering Zbb, tt, and ZZ background led to a significance Vitaliano Chiarella Atlas Italia 20 giugno 2008 Frascati. 21
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