ATLAS实验首次观察到希格斯粒子伴随顶夸克对的产生过程

2018-07-05 10:32:33 来源: 澳门银河娱城网站 作者: 王延斌

澳门银河娱城网站·澳门银河娱城网站济南7月4日电(记者 王延斌 通讯员 冯刚 车慧卿)近日,ATLAS(超环面仪器实验)合作组在大型强子对撞机物理国际研讨会上宣布发现了希格斯粒子伴随顶夸克对的产生过程(ttH,信号显著性达6.3倍的标准偏差),CMS合作组也报道发现了5.2倍标准偏差的ttH信号,同时欧洲核子研究中心也召开了该发现的媒体发布会。实验上发现该稀有过程的产生信号,可检验标准模型中希格斯机制的关键参数,是高能物理领域一个重要的里程碑,具有重要的科学意义。

大型强子对撞机(LHC)上希格斯粒子有四种主要产生过程:胶子胶子融合过程、矢量玻色子融合过程、伴随矢量玻色子产生过程以及伴随顶夸克对的产生过程。ttH是这四种产生模式中唯一和费米子直接耦合的过程,其产生截面仅占总产生截面的1%左右,是LHC实验分析上最具挑战的分析之一。ATLAS实验综合了多个希格斯粒子衰变末态的分析结果,联合统计分析观测到6.3倍标准偏差的ttH信号,分析结果已经投到Phys. Lett. B (arXiv:1806.00425)。此次实验结果是实验上首次直接观察到希格斯粒子和顶夸克耦合的证据(顶夸克是目前已知最重的基本粒子,质量为173 GeV)。

山东大学ATLAS工作组从上世纪末参加ATLAS实验,在ATLAS实验探测器建设、模拟研究和物理分析工作中已作出系列显著贡献。在希格斯伴随顶夸克对产生的研究工作中,马连良、冯存峰和张学尧教授的研究生王超、杨轩、李直等,利用多个分析末态来寻找ttH的信号,包括双轻子末态、三轻子末态、和双轻子加一个强衰变的陶轻子末态,并在研究中作出显著贡献:分析框架的编写、事例选择优化研究、多变量数据分析和首次利用矩阵元方法针对三轻子末态的非直生轻子本底过程的估计等。

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责任编辑:杨仑