Más pruebas de la existencia de la partícula de Higgs
La partícula de Higgs tiene una vida muy corta y se desintegra en distintos conjuntos de partículas finales (canales de desintegración) en función de su masa. La detección de los productos de la desintegración de una partícula de Higgs ligera (alrededor de 120 GeV) en presencia de las abrumadoras señales de fondo de los procesos ya conocidos es un auténtico desafío. En tales casos, es crucial examinar todos los posibles canales de desintegración. Para facilitar esta tarea, los científicos iniciaron el proyecto «Understanding the origin of mass with the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider» (HIGGS-ZAP), financiado con fondos europeos. En concreto, el proyecto se centró en los casos en los que se produjo un bosón de Higgs asociado a un bosón Z y su posterior desintegración en quarks fondo o bottom (chorros b). Los bosones Z tienen una señal característica de decaimiento clara, ofreciendo así una forma útil para distinguir eventos Higgs-Z de las señales de fondo. Se esperaba que las partículas de Higgs se desintegraran en dos chorros b conteniendo hadrones de vida relativamente larga. Esto ayuda a identificar desintegraciones de las partículas de Higgs. El elemento innovador del enfoque de HIGGS-ZAP fue que los bosones de Higgs y los bosones Z asociados debían tener altas energías. Esto hizo que los eventos Higgs-Z destacaran sobre la señal de fondo en comparación con el 95 % de los restantes posibles eventos de Higgs. Los algoritmos de seguimiento en línea desarrollados en el proyecto ayudaron a reconstruir las huellas de las partículas en el detector interno de ATLAS. Basándose en ellos, se utilizó un sistema de control en línea para seleccionar chorros b y leptones y filtrar los eventos irrelevantes. Los miembros del proyecto llevaron a cabo las mediciones más actuales de chorros b individuales y parejas producidas en las colisiones del Gran Colisionador de Hadrones para este nuevo rango de energías. Esto permitió obtener información valiosa acerca de las colisiones de protones y probar que es posible observar bosones de Higgs de alta energía. Los científicos observaron por primera vez la desintegración de bosones Z de alta energía en dos chorros b que se unieron para formar un único chorro más grande. La comparación de los algoritmos basados en datos en tiempo real con los basados en la reconstrucción de las huellas de las partículas mostró una desviación tolerable en la identificación de partículas muy energéticas que se desintegran en chorros b. Los resultados del proyecto se publicaron en revistas arbitradas y se presentaron en una conferencia internacional. HIGGS-ZAP ha reforzado significativamente la capacidad de ATLAS para realizar mediciones de Higgs.
