Padova,
7 ottobre
2008
Padova,
7 ottobre
2008
Relazione sullo Stage Estivo
“Cinematica della produzione di
bosoni di Higgs con decadimento
HZZjj”
Maria Federica Sanasi
A.A. 2007-08
Esercizio preliminare
• Ho svolto l’esercizio delle Masterclasses,
derivando i branching ratio della Z da eventi di
LEP ricostruiti in un laboratorio virtuale,
analizzando energia di collisione, numero di
tracce, energia rivelata e ricostruzione grafica
delle tracce nel rivelatore
• L'accordo con i dati teorici è soddisfacente
Particelle BR teorica BR sperimentale
2 elettroni
3,67% (4.80 ± 2.14) %
2 muoni
3,67% (4.00 ± 1.96) %
2 tau
3,67% (4.80 ± 2.14) %
2 quarks
69,9% (66.4±4.72) %
Caratteristiche dei muoni nel
processo HZZ
• Ho inizialmente analizzato i
segnali di muoni presenti nel
campione Monte Carlo (20,000
eventi), studiandone la
molteplicità e la cinematica
• E' evidente la presenza di
muoni con momento minore di
45 GeV, provenienti da quarks
pesanti
Numero totale eventi
Eventi con 0 muoni
Eventi con 1 muone
Eventi con 2 muoni
Eventi con 3 muoni
Eventi con 4 muoni
20000
16923
1911
1090
58
18
Definizione del segnale di Z
nel campione
• Il primo passo per
definire la
cinematica è di
identificare i due
muoni provenienti
dal decadimento di
una Z
• Ho studiato tutte le
combinazioni di
carica opposta in
eventi con 2,3,4
muoni
• Ho poi selezionato
la combinazione più
vicina a 91.19 GeV,
tagliando a 3
Cinematica della Z
• Ho studiato la cinematica
della Z identificata dal suo
decadimento in muoni
• La massa generata di H
(200 GeV) si riflette nella
distribuzione del Pt della Z
• La distribuzione di Ф risulta
compatibile con una
distribuzione piatta
• Le distribuzioni di η e della
rapidità sono simmetriche
rispetto allo zero
Cinematica del decadimento
adronico
• Ho studiato la cinematica del decadimento Zqq e
successivamente associato i quarks ai jets piu’
vicini (Et>25 GeV)
Ricostruzione Zqq
• Per ricostruire il segnale Zjj
ho selezionato i jets con
energia Et > 25 GeV
associati (avendo minima
distanza ΔR nel piano ηΦ) ai
partoni del decadimento Z
• Ho ricostruito la massa della
Z adronica e con le due Z ho
infine ricostruito la massa del
bosone H
• La massa della Z adronica è
sottostimata, probabilmente
perché l'energia dei jets non
è correttamente ricostruita
Conclusioni
• Grazie a considerazioni semplici di carattere
cinematico (per esempio su η) ed energetico, è
stato possibile procedere a dei tagli successivi,
ottenendo coppie di muoni di carica opposta e
quarks abbinati a jets da cui ricostruire la massa
delle Z leptonica ed adronica.
• La ricostruzione della massa di H, che risulta
155.9 ± 15.12 GeV/c2 non è compatibile con i 200
GeV/c2 previsti dalla simulazione, a causa della
stima non corretta dell'energia dei jets.