SUSANA CABRERA URBÁN 1aTOPe 29 Octubre 2009 RESULTADOS DE TEVATRON Bosón de Higgs del Modelo Estándar. Física del quark Top. Susana Cabrera Urbán Predicciones.

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1 SUSANA CABRERA URBÁN 1aTOPe 29 Octubre 2009 RESULTADOS DE TEVATRON Bosón de Higgs del Modelo Estándar. Física del quark Top. Susana Cabrera Urbán Predicciones de CDF versus ATLAS a finales del 2010

2 SUSANA CABRERA URBÁN 2aTOPe 29 Octubre 2009 El RUN II del Colisionador TEVATRON Colisionador hadrónico operativo por el momento explorando la frontera de energía. –Sincrotrón: protón anti-protón –Detectores CDF y DØ Run I (1992-1996) –  s = 1.8 TeV –L INT = 100 pb -1 Run II (2001-2011) –  s = 1.96 TeV –L INT = 11 fb -1 = 11000 pb -1

3 SUSANA CABRERA URBÁN 3aTOPe 29 Octubre 2009 EL DETECTOR CDF y el PERIODO “MULTI-fb -1 ” SEPTIEMBRE 2009: TEVATRON: ≈ L INT = 7 fb -1, CDF L INT = 5.8 fb -1 OBJETIVO al final del run II 2011: TEVATRON: L INT = 11 fb -1 CDF y DØ: L INT =9 fb -1

4 SUSANA CABRERA URBÁN 4aTOPe 29 Octubre 2009 W=25% W=28% W=44% Δσ/σ~10% COMBINACION σ tt L=4.6fb -1 σ(pp  tt) = 7.50 ± 0.31(stat) ± 0.34(syst) ± 0.15(Z theory) pb = 7.50 ± 0.48 pb  Δσ/σ=5% Δσ/σ(stat)=4% Δσ(syst)/σ=6% Δσ(lumi)/σ=6% σ=6.73+0.71-0.79 pb σ= 6.73+0.72-0.63 pb σ= 6.90+0.46-0.64 pb Δσ/σ~9% Diferentes estados finales: Diferente sensitividad a Física NO-Estándar: Resonancias X  tt σ L+JETS / σ DIL t  Xb Combinación  PRECISIÓN

5 SUSANA CABRERA URBÁN 5aTOPe 29 Octubre 2009 COMBINACION σ tt L=4.6fb -1 Run I: Δσ/σ ~30% Run 2: Δσ/σ~5% Δσ/σ ~5%  ΔM top /M top ~1% (2 GeV) Δσ/σ =0.21 ΔM top /M top

6 SUSANA CABRERA URBÁN 6aTOPe 29 Octubre 2009 ¿QUARKS TOP en 4.3 fb -1 de datos de CDF ? B4.3 tt-bar (σ=7.2pb)114.7 SM122.0±1.9 DATOS119 2 leptones (e,µ ) P T > 20 GeV/c 2 jets de alta E T. Alta E T MISS A menos 1 jet con b-tag B123 tt-bar (σ=7.2pb)606 SM732 ± 70 DATOS727 1 leptón (e,µ ) P T > 20 GeV/c ≥3(4) jets de alta E T. Alta E T MISS, H T > 250 GeV B-tagging : SECVTX (vértices secundarios) Al menos 1 jet con b-tag CANAL DILEPTÓNICO CANAL SEMILEPTÓNICO S/B = 26:1 S/B = 6:1

7 SUSANA CABRERA URBÁN 7aTOPe 29 Octubre 2009 MUESTRAS DE QUARK TOP en CDF √s=1.96 TeV L=4.5 fb -1 N TOTAL (tt) = 4500 pb -1 X 7pb =31500 5%(1575) DOS LEPTONES 35%(11025) UN LEPTÓN + JETS 119 DOS LEPTONES 26:1 W+jets,WW,WZ,DY 727 UN LEPTÓN + JETS & B-TAG 6:1 mistags,W+hf/VV/non-W Eventos top anti-top (DATOS REALES) disponibles para realizar MEDIDAS y BÚSQUEDAS BR (W´s) CRITERIOS DE SELECCIÓN OFFLINE

8 SUSANA CABRERA URBÁN 8aTOPe 29 Octubre 2009 PRECISIÓN M TOP : TEVATRON VS LHC RUN I & II TEVATRON (CDF+DØ) hep-ex/0903.2503v1 M top = 173.1 ± 1.25 (± 0.6(stat) ± 1.1(syst) ) GeV/c 2 ΔM TOP /M TOP ~ 0.7% RUN I & II CDF (CDF) M top = 172.6 ± 1.5 (± 0.9(stat) ± 1.2(syst) ) GeV/c 2 ΔM TOP /M TOP ~ 0.85% ATLAS (CSC book) L = 1 fb -1 ΔM TOP = 1-3.5 GeV/c 2 si JES: 1-5%

9 SUSANA CABRERA URBÁN 9aTOPe 29 Octubre 2009 IMPORTANCIA DE M TOP EN BÚSQUEDAS DE HIGGS (I) TEST DE CONSISTENCIA DEL SM S. Heinemeyer, W. Hollik, D. Stockinger, A.M. Weber, G. Weiglein '06 arXiv:hep-ph/0611371v1 LEP2 M HIGGS > 114.4 GeV @ 95%CL LEPEWWG, TEVEWWG (Agosto 2009): LEP,SLD,NuTeV ↔CDF,DØ (M TOP,M w ) M HIGGS < 157 GeV (  186 GeV) @ 95%CL

10 SUSANA CABRERA URBÁN 10aTOPe 29 Octubre 2009 M H  135 GeV PRODUCCIÓN ASOCIADA qq’  W/Z+(H  bb) pp  WH:  ~0.2 pb M H >135 GeV/c 2 PRODUCCIÓN DIRECTA gg  H  WW ( * )  l + l - gg  H:  ~0.7 pb BÚSQUEDAS DIRECTAS DEL BOSÓN DE HIGGS en TEVATRON Triggers de leptones. 2L(e/µ)+MET+ VETO JETS. ΔΦ LL, NN, Matrix Elements. Triggers de leptones y MET Z(  ll, νν) H (LL+bb) (MET+bb) W(  l ν) H (L+MET+bb) B-TAGGING (SECVTX,NN) MET, ΔΦ(MET,JETS)

11 SUSANA CABRERA URBÁN 11aTOPe 29 Octubre 2009 Exclusión CDF: SM Higgs, L=1.9-3 fb -1 M H (GeV/c 2 )115155160165170175 95%CL/σ SM (esperado)2.531.691.291.231.481.75 95%CL/σ SM (observado)3.621.781.241.191.641.72 LEP: M H >114.4 GeV/c 2 @ 95% CL

12 SUSANA CABRERA URBÁN 12aTOPe 29 Octubre 2009 SM: H  WW  ll W+W+ W-W- W+W+ W-W- W-W- W+W+ l l Señal: dos leptones aislados de alto P T, alta MET, fondos: WW,Drell-Yan, Top, WW Inclusión de VH y VBF en la aceptancia: VH(18.3%) +VBF(6.7%) = 25% + (gg  H) 75% Combinación de técnicas NN y ME para discriminación señal versus fondo. H H μ+μ+ ν W-W- W+W+ e-e- ν W-W- W+W+

13 SUSANA CABRERA URBÁN 13aTOPe 29 Octubre 2009 Combinación CDF & DØ, SM Higgs, L=1.0-4.8(5) fb -1 (I) Análisis (H  WW)Lum (fb -1 )Exp. LimitObs. Limit CDF (ME+NN) 0j y NN (1j,2j)3.61.5 DØ NN (ee,μμ,eμ)3.0 – 4.21.81.7 M H = 165 GeV/c 2 : 95%CL /σ SM

14 SUSANA CABRERA URBÁN 14aTOPe 29 Octubre 2009 Combinación CDF & DØ, SM Higgs, L=4.2 fb -1 (II) M H (GeV)155160165170175 Bayess: Exp1.51.1 1.41.6 Bayess: Obs1.40.990.860.991.1 CLs: Exp1.51.1 1.31.6 CLs: Obs1.30.950.810.921.1 95%CL /σ SM Exclusión de un SM Higgs con 160 < M H <170 GeV/c 2 @ 95% CL

15 SUSANA CABRERA URBÁN 15aTOPe 29 Octubre 2009 Combinación CDF & DØ, SM Higgs, L=4.2 fb -1 (III) 95%CL /σ SM http://www.fnal.gov/pub/presspass/press_releases/Higgs-mass- constraints-20090313-images.html

16 SUSANA CABRERA URBÁN 16aTOPe 29 Octubre 2009 PRODUCCIÓN DE HIGGS EN LHC Los canales producidos por fusión de bosones vectoriales juegan un papel importante en la región de baja masa TEV/LEPEWWG: M H <184 GeV

17 SUSANA CABRERA URBÁN 17aTOPe 29 Octubre 2009 Perspectivas de exclusión SM HIGGS @ 95% CL ATLAS preliminary Exclusion al 95% CL

18 SUSANA CABRERA URBÁN 18aTOPe 29 Octubre 2009 IMPORTANCIA DE M TOP EN BÚSQUEDAS DE HIGGS (II) Brief comments on Higgs boson discovery potential of future Tevatron running. Marcela Carena, Estia Eichten, Christopher T. Hill H, Chris Quigg, (Fermilab). FERMILAB-FN-0838-T, 2009. 2pp. Marcela CarenaEstia EichtenChristopher T. HillHChris QuiggFermilab 113.8 < M HIGGS < 157 GeV @ 95%CL