Измерение Br(H → Zγ) при энергии 250 ГэВ на ILC

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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

  1. G. Aad, T. Abajyan, B. Abbott et al. (ATLAS Collaboration), Phys. Lett. B 716, 1 (2012).
  2. S. Chatrchyan, V. Khachatryan, A.M. Sirunyan et al. (CMS Collaboration), Phys. Lett. B 716, 30 (2012).
  3. G. Aad, B. Abbott, D.C. Abbott et al. (ATLAS Collaboration), Phys. Lett. B 809, 135754 (2020).
  4. CMS Collaboration, arXiv:2204.12945.
  5. ATLAS and CMS Collaborations, ATLAS-PHYS-PUB-2022-018 and CMS PAS-FTR-22-001.
  6. P. Bambade, T. Barklow, T. Behnke et al. (the Linear Collider Collaboration), arXiv:1903.01629.
  7. L.D. Luzio, R. Gr�ober, and P. Paradisi, arXiv:2204.05284.
  8. F. An, Y. Bai, Ch. Chen et al. (Collaboration), Chin. Phys. C 43, 043002 (2019).
  9. Y. Radkhorrami and J. List, arXiv:2105.08480.
  10. W. Kilian, T. Ohl, and J. Reuter, Eur. Phys. J. C 71, 1742 (2011).
  11. 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.
  12. T. Sjostrand, S. Mrenna, and P. Skands, J. High Energy Phys. 05, 026 (2006).
  13. R. Poeschl, eConf C0705302, PLE104 (2007).
  14. 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).
  15. F. Gaede, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 559, 177 (2006).
  16. MCParticle Class Reference, http://lcio.desy.de/v01-07/doc/doxygen_api/html/classEVENT_1_1MCParticle.html.
  17. J. Marshall and M. Thomson, in Proceedings of CHEF2013 - Calorimetry for the High Energy Frontier, Palaiseau, France (2013), p. 305.
  18. M. Cacciari, G.P. Salam, and G. Soyez, Eur. Phys. J. C 72, 1896 (2012).
  19. A. Hoecker, P. Speckmayer, J. Stelzer et al. (Collaboration), CERN Report #2007-007 (2007).
  20. M. Boronat, J. Fuster, I. Garcia, Ph. Roloff, R. Simoniello, and M. Vos, Eur. Phys. J. C 78, 144 (2018).
  21. S. Catani, Y.L. Dokshitzer, M. Olsson, G. Turnock and B. Webber, Phys. Lett. B 269, 432 (1991).
  22. R.L. Workman, V.D. Burkert, V. Crede et al. (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2022(8), 083C01 (2022).
  23. W. Verkerke and D. Kirkby, RooFit Users Manual v2.91.
  24. A. Aryshev, T. Behnke, M. Berggren et al. (the ILC International Development Team and the ILC collaboration), arXiv:2203.07622.
  25. T. Barklow, K. Fujii, S. Jung, R. Karl, J. List, T. Ogawa, M. E. Peskin, and J. Tian, Phys. Rev. D 97, 053003 (2018).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах