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Ricerca dell’Higgs del Modello Standard nel canale ttH con CMS
Massimiliano Chiorboli
Università di Catania
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
Importanza del canale bbH
Per Higgs leggeri il canale bb è dominante sugli altri
LHC: Se le previsioni di Higgs leggero (mH <130 GeV) sono corrette, molti H prodotti
H7
bb
H
10b 864165
pb 30
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
Produzione associata
Eventi generati da CompHEP
Frammentazione da PYTHIA
riduzione del fondo
Htt
Simulazione del detector: CMSJET
Programma di simulazione veloce basato su parametrizzazioni delle risposte del rivelatore
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
bbbbqqHtt
1 leptone1 (Emiss)6 jet
tutte le parti del rivelatore sono coinvolte
Selezione degli eventi
1 leptone isolato, pT > 10 GeV, || < 2.5
6 jet, ET > 20 GeV, || < 2.5
b-taggingsoppressione del fondo
ricostruzione dei jetrisoluzione del picco di massa
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
Ricostruzione dei jet
Algoritmo UA1
Correzione energetica sui singoli jet
Combinazione con i jet da FSR
bbGeV) (120 H
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
b-tagging
T00bb
bb E(ip),NN
Nb_prob
f
2 tracce nel jet con (ip)>0 % 1
% 10
% 50
q
c
b
4 jet con b_prob > 50 %
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
Ricostruzione dell’evento
Viene scelta la combinazione che massimizza la likelihood
Per n6 jet:
2 ! 66
nN 2
121
n 6 7 8 9 10 11 12
N 360 2520 10080 30240 75600 166320 332640
2missz
lz
2missy
ly
2missx
lx
2l )E p()E p()E p()E (E GeV 3427.80 ccc
) ( pz
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
Ottimizzazione e tagli
Eventi con più di 6 jet possono contenere jet da FSR:
I jet addizionali sono combinati ai jet dai top se R(j,j) < 1.7 e se la likelihood di risoluzione aumenta
Se vi sono ancora jet, si combinano ai jet da H se R(j,j) < 0.4
L_RESO > 0.05
L_BTAG > 0.50
L_KINE > 0.25
26/09/2001 SIF 2001 - Milano
Risultati per mH=115 GeV
% 13 /m
% 3.8 m/m
3.5 BS/
% 73 S/B
Errori puramente statistici, sistematici non ancora studiati. Maggiore fonte di incertezza: correzioni HO a segnale e fondo
% 0.2Ztt
% 1.3Htt0 % 0.003jjtt
% 0.4bbtt
(LO)
orders) (allk
5.1kk9.1k ZttHttqqtt (M. Spira et al., hep-ph/0107081)
26/09/2001
Risultati per 100 < mH < 130 GeV
S/B è alto: non occorre una sottrazione di fondo
a 95 – 122 – 135 GeV
Segnale visibile anche a bassa luminosità
5BS
Scoperta dell’Higgs entro 2 anni di run a LHC
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
Misura di yt
Assumendo noto BR(H bb):
2S
BS
N
N
y
y N y
t
tt
Per mH = 115 GeV:
yt/yt = 13 %
Estensione al MSSM
tb
SUSYMSt
SUSYOSt
SUSYg~
2
SUSY
AA
M 6X
M 2X
M 0.8 M
TeV 2.0M
TeV 0.2
TeV 1M
Il caso più sfavorevole per h bb
max mh scenario(M. Carena hep-ph/9912223)
No mixing scenario: mh 115 GeV totalmente compresa nella regione accessibile
1int fb 30 L
1int fb 60 L
26/09/2001
Selezione degli eventi:
8 jet, ET > 20 GeV, || < 2.5
NH115 = 36
NBG = 103 % 22/m
% 8.8 m/m
5.3 BS/
% 35 S/B
bbbbqqqqHtt
90 < mH < 130 GeV
26/09/2001 Massimiliano Chiorboli SIF 2001 - Milano
Conclusioni
bbbbqqlHtt
Scoperta dell’Higgs entro 2 anni di run a 21033 cm-2 s-1
Picco di massa dell’Higgs con /m =13 %, m/m = 3.8 %
Misura dell’accoppiamento di Yukawa yt con yt/yt = 13 %
Lo spazio dei parametri MSSM può essere quasi totalmente coperto
bbbbqqqqHtt
Risultati preliminari confortanti, potrebbe essere un canale di scoperta
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