martes, 11 de octubre de 2011

Tevatron cerca de partícula de Higgs en experimentos


Los resultados combinados Tevatron excluye la existencia de una partícula de Higgs con una masa de entre 100-108 y 156-177 GeV / c 2 . Para el rango de 110 a 155, los experimentos están muy cerca de la sensibilidad necesaria (línea de puntos por debajo de 1) o bien para ver un exceso sustancial de Higgs-como eventos o para descartar la existencia de la partícula. El pequeño exceso de Higgs-como los fenómenos observados por los experimentos del Tevatron en el rango de 120 a 155 (ver curva continua) todavía no es estadísticamente significativa.
Los científicos del CDF y DZero colaboraciones en el Fermilab seguir para aumentar la sensibilidad de sus experimentos del Tevatron a la partícula de Higgs y reducir el rango en el que la partícula parece estar escondiendo. 
En la conferencia de la Sociedad Europea de Física de Grenoble, el físico del Fermilab Eric James informó hoy que en conjunto los experimentos CDF y DZero ahora se puede excluir la existencia de una partícula de Higgs en ​​el 100-108 y el 156-177 GeV / c 2 rangos de masa, la ampliación de la exclusión rangos que los dos experimentos se informó en setiembre de 2011.
El viernes pasado, los experimentos ATLAS y CMS en el Centro Europeo de Física de Partículas, CERN, informaron sus regiones primera exclusión.
 Los dos experimentos excluir a una partícula de Higgs con una masa de alrededor de 150 a 450 GeV / c 2 , lo que confirma el intervalo de exclusión Tevatron y extender a masas mayores que están fuera del alcance del Tevatron. 
Incluso las grandes masas de Higgs son excluidos por razones teóricas.
Esto deja una pequeña ventana de la partícula de Higgs, y los experimentos del Tevatron están en camino de recoger suficientes datos para fines de septiembre de 2011 para cerrar esta ventana, si la partícula de Higgs no existe.
James informó que los experimentos del Tevatron son cada vez más sensibles a los procesos de Higgs que los experimentos del LHC no será capaz de medir por algún tiempo.
 En particular, los experimentos del Tevatron puede buscar la desintegración de una partícula de Higgs en un par de fondo y anti-quark, que son los dominantes, son difíciles de detectar modo de desintegración de la partícula de Higgs. 
En contraste, el ATLAS y CMS experimentos se centran actualmente en la búsqueda de la desintegración de una partícula de Higgs en un par de bosones W, que luego se desintegran en partículas más ligeras.
Los experimentos del LHC se informó en la conferencia de EPS un exceso de Higgs-como los eventos en los 120-150 GeV / c2 en masa en la región sobre el nivel 2-sigma. Los experimentos del Tevatron ha visto una pequeña, 1-sigma encima de Higgs-como los acontecimientos en esta región por un par de años.
 A nivel de 3-sigma se considera evidencia de un nuevo resultado, pero los físicos de partículas prefieren un nivel 5-sigma para reclamar un descubrimiento. 
Más datos y mejores análisis son necesarios para determinar si estos excesos se deben a una partícula de Higgs, algunos fenómenos nuevos o las fluctuaciones de datos aleatorios.
Este gráfico muestra la mejora en la sensibilidad combinada de los experimentos CDF y DZero a una señal de Higgs en ​​el último par de años.Cuando la sensibilidad de un determinado valor de la masa del Higgs, m H , cae por debajo de uno, los científicos esperan que los experimentos del Tevatron para poder descartar una partícula de Higgs con esa masa en particular. A principios de 2012, los experimentos del Tevatron debe ser capaz de corroborar o descartar la presencia de una partícula de Higgs con una masa de entre 100 a 190 GeV / c 2 .
A principios de julio, antes del anuncio de la última Tevatron y los resultados del LHC, un análisis global de los datos de la física de partículas por el grupo GFitter indicó que, en el modelo más simple de Higgs, la partícula de Higgs debe tener una masa de entre aproximadamente 115 y 137 GeV / c 2 .
"Para tener confianza en haber encontrado la partícula de Higgs que predice la teoría, es necesario analizar las distintas formas en que interactúa con otras partículas", dijo Giovanni Punzi, el co-portavoz del experimento CDF. 
"Si realmente hay un ocultamiento del bosón de Higgs en esta región, debe ser capaz de encontrar su decadencia en un par de abajo contra la parte inferior.
 De lo contrario, el resultado podría ser una fluctuación estadística, o alguna partícula diferente al acecho en sus datos. "
Los experimentos CDF y DZero continuará tomando datos hasta que el Tevatron cierra a finales de septiembre.
"La búsqueda de la partícula de Higgs en su parte inferior y contra el modo de decaimiento del quark abajo realmente ha sido la fuerza del Tevatron",
"Con los datos adicionales y mejoras en nuestras herramientas de análisis, que esperamos que sea sensible a la partícula de Higgs en el rango de masas que aún no ha sido excluido.
 Debemos ser capaces de excluir a la partícula de Higgs o ver primeros indicios de su existencia a principios de 2012. "
Los detalles del análisis de CDF y DZero se describen en esta nota , que será publicado el día de hoy, así como presentarse a la arXiv.

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