Измерение Br(H → Zγ) при энергии 250 ГэВ на ILC
- Авторы: Антонов Е.С1, Друцкой А.Г1
-
Учреждения:
- Физический институт академии наук им. П.Н.Лебедева
- Выпуск: Том 117, № 3-4 (2) (2023)
- Страницы: 183-190
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/145130
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823030011
- EDN: https://elibrary.ru/OWDBLI
- ID: 145130
Цитировать
Аннотация
В данной работе исследуется процесс e+e- → HZ с последующим распадом бозона Хиггса H → Z, где оба Z-бозона реконструируются на основе двух струй в конечном состоянии. Анализ был выполнен с использованием Монте-Карло (МК) моделированных наборов данных, полученных в результате детальной симуляции детектора ILD при интегральной светимости 2 аб-1, поляризации пучка Pe-e+ = (-0.8,+0.3) и энергии центра масс √s = 250 ГэВ. Анализ был также выполнен, предполагая два набора данных при интегральной светимости 0.9 аб-1 с поляризациями пучков Pe-e+ = (∓0.8,±0.3). Был изучен потенциальный вклад фоновых процессов с использованием всех доступных МК наборов данных, содержащих события, реконструированные в детекторе ILD. Наибольший фоновый вклад дает процесс e+e- → W+W-, с дополнительным фотоном с высокой энергией, полученным при излучении в начальном состоянии (ISR). Для подавления этого фона мы отбираем события, где хотя бы один из двух распадов Z-бозона проходил с образованием b-струй. Для уменьшения погрешностей при реконструкции струй мы вычисляем разницу масс M = M(jj) - M(jj) + M(Znom), где M(Znom) = 91.2 ГэВ. Для оценки ожидаемой точности измерения Br(H → Z) были построены распределения M для исследуемых сигнала и суммы всех фоновых вкладов. В случае исследования МК событий, сгенерированных при одной поляризации пучков, была получена точность 22%. Для случая с двумя наборами данных с противоположными поляризациями, описанными выше, точность снижается до 24%. Предложенный метод может быть применен и на других рассматриваемых e+e--коллайдерах.
Об авторах
Е. С Антонов
Физический институт академии наук им. П.Н.Лебедева
Email: antonoves@lebedev.ru
А. Г Друцкой
Физический институт академии наук им. П.Н.Лебедева
Список литературы
- G. Aad, T. Abajyan, B. Abbott et al. (ATLAS Collaboration), Phys. Lett. B 716, 1 (2012).
- S. Chatrchyan, V. Khachatryan, A.M. Sirunyan et al. (CMS Collaboration), Phys. Lett. B 716, 30 (2012).
- G. Aad, B. Abbott, D.C. Abbott et al. (ATLAS Collaboration), Phys. Lett. B 809, 135754 (2020).
- CMS Collaboration, arXiv:2204.12945.
- ATLAS and CMS Collaborations, ATLAS-PHYS-PUB-2022-018 and CMS PAS-FTR-22-001.
- P. Bambade, T. Barklow, T. Behnke et al. (the Linear Collider Collaboration), arXiv:1903.01629.
- L.D. Luzio, R. Gr�ober, and P. Paradisi, arXiv:2204.05284.
- F. An, Y. Bai, Ch. Chen et al. (Collaboration), Chin. Phys. C 43, 043002 (2019).
- Y. Radkhorrami and J. List, arXiv:2105.08480.
- W. Kilian, T. Ohl, and J. Reuter, Eur. Phys. J. C 71, 1742 (2011).
- S. Alpin, J. Engels, F. Gaede, N. A. Graf, T. Johnson, and J. McCormick, 2012 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference Record (NSS/MIC) (2012), p. 2075; doi: 10.1109/NSSMIC.2012.6551478.
- T. Sjostrand, S. Mrenna, and P. Skands, J. High Energy Phys. 05, 026 (2006).
- R. Poeschl, eConf C0705302, PLE104 (2007).
- A. Sailer, M. Frank, F. Gaede, D. Hynds, S. Lu, N. Nikiforou, M. Petric, R. Simoniello, and G. Voutsinas (CLICdp, ILD Collaboration), J. Phys. Conf. Ser. 898, 042017 (2017).
- F. Gaede, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 559, 177 (2006).
- MCParticle Class Reference, http://lcio.desy.de/v01-07/doc/doxygen_api/html/classEVENT_1_1MCParticle.html.
- J. Marshall and M. Thomson, in Proceedings of CHEF2013 - Calorimetry for the High Energy Frontier, Palaiseau, France (2013), p. 305.
- M. Cacciari, G.P. Salam, and G. Soyez, Eur. Phys. J. C 72, 1896 (2012).
- A. Hoecker, P. Speckmayer, J. Stelzer et al. (Collaboration), CERN Report #2007-007 (2007).
- M. Boronat, J. Fuster, I. Garcia, Ph. Roloff, R. Simoniello, and M. Vos, Eur. Phys. J. C 78, 144 (2018).
- S. Catani, Y.L. Dokshitzer, M. Olsson, G. Turnock and B. Webber, Phys. Lett. B 269, 432 (1991).
- R.L. Workman, V.D. Burkert, V. Crede et al. (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2022(8), 083C01 (2022).
- W. Verkerke and D. Kirkby, RooFit Users Manual v2.91.
- A. Aryshev, T. Behnke, M. Berggren et al. (the ILC International Development Team and the ILC collaboration), arXiv:2203.07622.
- T. Barklow, K. Fujii, S. Jung, R. Karl, J. List, T. Ogawa, M. E. Peskin, and J. Tian, Phys. Rev. D 97, 053003 (2018).