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FP7

HiggsWBF Risultato in breve

Project ID: 332210
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Regno Unito

Nuove ricerche per trovare il bosone di Higgs

La scoperta del bosone di Higgs nel 2012 non ha soltanto fornito la conferma del modello standard della fisica delle particelle, ha segnato anche una nuova era nella precisa fisica di Higgs. Gli scienziati finanziati dall’UE hanno ora misurato e stimato il tasso per il quale il bosone di Higgs è prodotto dalla fusione di bosoni vettori.
Nuove ricerche per trovare il bosone di Higgs
Prima del 2012, erano state osservate tutte le particelle descritte nel modello standard, con l’eccezione del bosone di Higgs. Il progetto ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus) e CMS (Compact Muon Solenoid) posizionati attorno al grande collisore di adroni (LHC) hanno rivelato una particella le cui proprietà assomigliavano a quelle del bosone di Higgs.

Le misure successive da parte dei due esperimenti hanno confermato che il bosone di Higgs esiste. Il progetto HIGGSWBF (A path to understanding: Precision studies of the Higgs boson through weak boson fusion), finanziato dall’UE, ha tentato di misurare il tasso di produzione del bosone di Higgs mediante processi rari e interessanti.

Gli scienziati HIGGSWBF hanno ricominciato dagli studi precedenti, vale a dire dalle misure di quelli che sono conosciuti come dijet prodotti attraverso l’interazione elettrodebole e nucleare forte in associazione con il bosone W. Il bosone W è un bosone vettoriale, una delle particelle veicolo della forza nucleare debole.

I bosoni W e jet adronici vengono prodotti in diverse modalità presso l’LHC. I processi elettrodeboli coinvolgono la radiazione del bosone vettore W esternamente ai quark, un fatto piuttosto insolito (molto più insolito di un annichilazione tra quark e antiquark che dà luogo a un bosone W).

Questi processi sono interessanti poiché viene prodotto anche il bosone di Higgs. Secondo il modello standard, una frazione significativa di bosoni di Higgs dovrebbe essere prodotta in questo modo. Inoltre, essi sono strettamente correlati alla diffusione dei bosoni vettori, per i quali il bosone di Higgs gioca un ruolo centrale.

Gli scienziati HIGGSWBF hanno raffinato i metodi esistenti utilizzati per modellizzare la produzione di bosoni W e dijet. Essi hanno inoltre introdotto due grandezze, ossia la centralità relativa a jet e leptoni, le quali indicano rispettivamente la posizione di eventuali jet aggiuntivi e prodotti di decadimento del bosone W.

Mentre estraevano dati nel periodo 2010-2012 relativo al funzionamento dell’LHC, questi strumenti hanno permesso agli scienziati di definire regioni di controllo all’interno delle quali potrebbero essere vincolati i processi che fanno da sfondo alla produzione del bosone W e dei dijet . In maniera ancora più importante, il segnale desiderato è stato misurato direttamente mediante i dati senza fare affidamento su un input teorico.

Le stesse tecniche possono essere utilizzate per la misura di una particella con colore neutro prodotta in associazione a dijet in simili topologie di fusione relative a bosoni vettori. Queste particelle di colore neutro sono coinvolte, tra le altre aree, nella ricerca di fenomeni riguardanti bosoni di Higgs doppiamente-caricati, neutrini di Majorana e violazione del sapore leptonico.

Il progetto HIGGSWBF ha aperto nuove vie di ricerca che promettono la scoperta di una nuova fisica delle particelle elementari oltre il modello standard.

Informazioni correlate

Keywords

Bosone di Higgs, modello standard, fisica delle particelle, diffusione di bosoni vettori, HIGGSWBF, bosone W
Numero di registrazione: 181178 / Ultimo aggiornamento: 2016-05-11
Dominio: Tecnologie industriali