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Study of the ElectroWeak Symmetry Breaking and the Higgs Sector with the ATLAS detector at the LHC

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Estudios más detallados de las propiedades del bosón de Higgs

Un proyecto financiado por la UE ha contribuido a profundizar en estudios experimentales de las propiedades del bosón de Higgs, en una apuesta por elucidar mejor la naturaleza de la partícula descubierta recientemente.

Investigación fundamental

El mecanismo de Higgs, que consiste en la rotura de la simetría electrodébil espontánea, se presentó en la década de los años sesenta para completar la formulación del modelo estándar de la física de partículas con la explicación de cómo los bosones W y Z obtienen su masa. En la implementación más sencilla posible del mecanismo de Higgs, una experiencia experimental directa es el bosón de Higgs. Las masas de los fermiones del modelo estándar se generan mediante acoplamientos de Yukawa con el campo de Higgs. El proyecto EWSB, financiado por la Unión Europea, contribuyó a estudios más detallados de las propiedades del bosón de Higgs. Los investigadores analizaron datos del ATLAS para medir la masa del bosón de Higgs y sus acoplamientos con el bosón Z utilizando las desintegraciones h→ZZ. Esta es una prueba importante del mecanismo de rotura de la simetría electrodébil y los investigadores pueden utilizarla como referencia para otros canales de desintegración del bosón de Higgs. La investigación se basó en los datos de la campaña 1 del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) para medir la masa del bosón de Higgs. Se ha medido la masa del bosón de Higgs y al combinar la medida de colaboración de ATLAS con la de colaboración de CMS, resulta que es de 125,09 GeV con una precisión del 0,2 %. El equipo también categorizó los eventos H->ZZ*->4l observados para medir las tasas de producción de bosones de Higgs en estados finales exclusivos en los que se intensifican ciertos mecanismos de fabricación específicos, lo cual permite lograr mejoras notables en la sensibilidad de las medidas. Además, se observó que la partícula de Higgs es un bosón escalar, tal como predice el modelo estándar. Hasta la fecha, las predicciones del modelo estándar son compatibles con las mediciones disponibles. A la vez, el equipo de investigación contribuyó a nuevas búsquedas para obtener un par de bosones de Higgs con el fin de demostrar el autoacoplamiento del bosón de Higgs, una prueba esencial del mecanismo de rotura de la simetría electrodébil. En el contexto del EWSB, se obtuvieron las primeras restricciones experimentales directas sobre el acoplamiento del quark encanto con el bosón de Higgs, mediante la desintegración exclusiva del bosón de Higgs en un mesón J/ψ y un fotón. Pensando en el futuro, el equipo de EWSB ha contribuido a preparar la actualización del Seguidor Interno del ATLAS para el LHC de Alta Luminosidad mediante un programa de irradiación llevado a cabo en el Ciclotrón Médico de la Universidad de Birmingham y estudios de su funcionamiento esperado.

Palabras clave

Bosón de Higgs, modelo estándar, rotura de simetría electrodébil, acoplamientos de Yukawa, EWSB

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