双光子通道中希格斯玻色子与顶夸克的耦合！学术资讯

来源：天文物理

2018年欧洲核子研究中心(CERN)ATLAS和CMS合作项目宣布，观测到希格斯玻色子与一个名为“ttH”的顶夸克对产生。这个结果是第一次观察到希格斯玻色子与夸克的耦合，紧随其后的是对希格斯玻色子衰变为底夸克的观察。由于只有大约1%的希格斯玻色子是由大型强子对撞机(LHC)顶夸克对产生的，因此实现这一观测尤其具有挑战性！并由ATLAS Experiment 2019年4月9日公布。

博科园：通过在许多不同的希格斯玻色子衰变通道中进行搜索而完成，包括衰变为两个W或Z玻色子(WW*或ZZ*)、一对tau轻子、一对b夸克和一对光子(“双光子”)，它们的组合确定了ttH产量，显著性为6.3个标准差。单是双光子通道，使用ATLAS 2015 - 2017年记录的80 fb-1数据，观测显著性为4.1个标准差(假设ttH生产按标准模型预测发生，预计为3.7个标准差)。ATLAS的合作提出了一个更新测量ttH生产在双光子通道

可视化的一个事件tt̄H(γγ)分析，事件包含两个光子候选体(绿色塔)，而b-喷流显示为黄色(蓝色)锥。图片：ATLAS Collaboration/CERN

该结果检验了2015年至2018年间收集的139 fb-1完整运行的2数据集，以观察单个通道的ttH生产，显著性为4.9个标准差(预期为4.2)。

新结果中使用的分析技术与之前发表的分析中使用技术密切相关——只有少数例外。为了应对2018年密集的数据采集条件，ATLAS物理学家修改了数据校准和选择机制。特别地，这个结果使用了一个修正程序来区分产生的光子。例如，从希格斯玻色子衰变到那些由强子喷射引起的衰变，以及一个自适应的光子能量校准。

双光子不变质谱中的第t个信号，不同分析类别事件根据类别对ttH信号的敏感性进行加权。在红色曲线中，ttH信号表现为局部共振凸起，表示与信号数据和背景形状的匹配。其他希格斯玻色子产生模式对共振峰的贡献较小，如绿色虚线所示。图片：ATLAS Collaboration/CERN

此外，ATLAS还对强子射流进行了新校准，特别是对那些来自底夸克的强子射流进行了校准。ttH截面乘以希格斯-双光子分支分数(希格斯玻色子衰变为光子对的概率)被测得为1.58±0.39 fb。其与标准模型预测的比值为1.38±0.41，与unity一致。ATLAS现在正致力于将双光子通道分析扩展到完整运行的2数据集，双光子通道对ttH和其他希格斯粒子产生模式都很敏感。这一完整的双光子测量将允许对希格斯机制进行更加敏感的测试，并将进一步完善ttH测量。

来源：tianwenwuli 天文物理

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