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21 juillet 2017 5 21 /07 /juillet /2017 05:46

Flirte-t-on déjà avec le point aveugle ?

Ce titre nous indique que nous sommes confrontés à une situation qui pourrait être une illustration de mon hypothèse du point aveugle. Le 11/07 le site Phys.org a publié un article : ‘Atlas experiment takes its first glimpse of the Higgs boson in its favourite decay.’ ; ‘L’expérience Atlas laisse voir une première entrevue du boson de Higgs par son canal de désintégration favori.

Dans les détecteurs, nous avons déjà recensé des échantillons du H se désintégrant en deux photons, en leptons tau, et en W et Z. Mais ceci ne représente que 30% des canaux de désintégration du H. A priori le canal de désintégration le plus significatif est en quark b et anti-b, estimé à 58%, mais à cause de l’extrêmement courte durée de vie de H, pas encore estimée, il ne se laisse pas observer par ce canal. Cela constitue une lacune importante pour l’étude des propriétés du H si on en reste là.

Après avoir produit 1 million de H se désintégrant en bb (évidemment c’est une estimation), pourquoi les chercheurs n’en n’ont pas encore observé ? La réponse repose sur le fait que dans le détecteur Atlas il y a une abondance de quarks b produits par d’autres interactions (10 millions pour un H → bb) ce qui rend difficile de prélever les b et anti-b provenant de la source H qui ne se laisse pas voir, pas de trace, trop furtif ! Le bruit de fond en bb est très important mais aussi on ne peut distinguer spatialement pas plus que temporellement un point d’origine des b et anti-b qui auraient comme source le H.

Aujourd’hui en analysant les run 1 et les run 2 les chercheurs ont trouvé une certaine évidence de cette voie de désintégration mais avec un σ de 3.6, pas mieux, ce qui est inférieur à 5.

Je propose que l’on prenne date de ce constat et s’il y a accumulation de ce genre de constats dans d’autres domaines, il faudra bien inférer sur ce que cela signifie. Je rappelle que pour la détection des ondes gravitationnelles on est limité actuellement par la contrainte de l’amplitude minimale de 10-18m. du miroir récepteur de l’interféromètre de la secousse spatio-temporelle provoquée par l’onde gravitationnelle.

Ci-dessous, est joint l’article original.

ATLAS experiment takes its first glimpse of

the Higgs boson in its favourite decay

11 July 2017

ATLAS event display of a Higgs boson decaying to two bquarks.

Credit: ATLAS Collaboration/CERN

Previously, the Higgs boson has been observed

decaying to photons, tau-leptons, and W and Z

bosons. However, these impressive achievements

represent only 30 percent of Higgs boson decays.

The Higgs boson's favoured decay to a pair of bquarks

(H?bb) was predicted to happen around 58

percent of the time, thus driving the short lifetime of

the Higgs boson, and thus remained elusive.

Observing this decay would fill in one of the big

missing pieces of our knowledge of the Higgs

sector and confirm that the Higgs mechanism is

responsible for the masses of quarks; additionally,

it might also provide hints of new physics beyond

our current theories. All in all, it is a vital missing

piece of the Higgs boson puzzle.

But after over 1 million H?bb decays in the ATLAS

Experiment alone, why haven't researchers seen it

yet? This seems especially strange considering

that less frequent Higgs boson decays have been

observed.

The answer lies in the abundance of b-quarks

created in the ATLAS detector due to strong

interactions. We create pairs of b-quarks 10 million

times more frequently than we create a H?bb decay,

which makes picking them out against that large

background an extremely challenging task. We

therefore look for H?bb decays when they are

produced in association with another particle—in this

case, a vector boson (W or Z). The more distinctive

decays of vector bosons provide a way to reduce

the large background. This leads to a much lower

production rate – we expect to have created only

30,000 H?bb decays this way, but it provides an

opportunity to spot this elusive decay.

Nevertheless, even in this condition, the

background processes that mimic the H?bb signal

are still large, complex and difficult to model. The

ATLAS collaborators made a major effort to isolate

the small H?bb signal from the large background.

After selecting the collisions of interest, they were

left with the expected number of around 300 H?bb

events compared to 70,000 background events.

Ultimately, they were hoping to see an excess of

collision events over our background prediction (a

bump) that appears at the mass of the Higgs

boson.

After analysing all the data ATLAS collected in

2015 and 2016, the researchers have finally

achieved the level of precision to confirm evidence

for H?bb with an observed significance of 3.6 ?

when combining the Run 1 and Run 2 datasets. As

shown in the figure, a bump is observed that is

highly consistent with expectations, confirming

many key aspects of the Higgs bosons behaviour.

Next to the bump, there is a decay of a Z boson

(mass of 91 GeV) to a b-quark pair, produced in a

similar way as the Higgs boson, but more

abundantly. It serves as a powerful validation of the

analysis.

Spotting H?bb is just the beginning. Studies of this

new decay will open a whole new window onto the

Higgs, and may also provide hints of new physics

beyond our current theories. Stay tuned to this

channel.

More information: Evidence for the H?bb decay

with the ATLAS detector:

atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS … ATLASCONF-

2017-041/

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Published by mc2est-cesuffisant
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