2017 CMS实验:寻找高能下重粒子共振衰变的矢量玻色子-Higgs研究
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更新于2024-07-16
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本文探讨了在高能物理领域的一项重要研究,即通过CMS实验在大型强子对撞机(LHC)上寻找重共振粒子衰变的现象。这项工作发表在《物理快报B》(Physics Letters B)的768期,发表时间为2017年,开放存取(open access)。研究者们使用了2015年收集的数据,这些数据是在13 TeV的质心能量下的质子-质子碰撞事件,对应着大约2.2-2.5 femtobarns (fb-1)的综合光度。
研究的重点是寻找那些能够衰变为一个希格斯玻色子(Higgs boson)和一个矢量玻色子(vector boson)的重共振。具体来说,分析集中在矢量玻色子衰变为轻子最终状态(如Z玻色子衰变为两个中微子或W玻色子衰变为一个电子或muon和一个中微子,以及Z玻色子衰变为一对同种轻子)的通道。同时,希格斯玻色子则衰变为成对的定向(b-tagged)b夸克,这些b夸克被识别为单个高质心质量的喷流(jet)。
实验方法利用了喷射质量的要求作为区分信号和背景的关键手段,同时结合了专门设计的b-jet标记算法,以有效抑制标准模型内的背景噪声。经过严格的分析,观察到的事件数量与预期的背景相符,没有发现显著的重共振信号。
该研究在理论上基于具有重矢量三重态的模型,结果显示,在95%的置信水平下,质量低于2 TeV的这类共振已经被排除。此外,研究还通过对模型参数的约束,进一步扩展了先前类似搜索的边界,提高了对新物理现象探索的敏感性。
这项工作展示了现代高能物理学实验如何精细地测量粒子相互作用,并在探索未知的物理过程中,如希格斯玻色子和矢量玻色子的联合出现,设定了新的限制。这不仅验证了现有理论,也为未来在LHC或其他粒子加速器上的实验提供了有价值的数据和分析技术。
2020-03-29 上传
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