Leipzig 2002 – wissenschaftliches Programm

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T: Teilchenphysik

T 404: Higgs-Bosonen II

T 404.1: Vortrag

Donnerstag, 21. März 2002, 14:00–14:15, HS 15

Studie zum Nachweis eines leichten Higgs-Bosons in assoziierter ttH-Produktion mit dem ATLAS-Detektor am LHC — •Jochen Cammin, Michael Kobel, Markus Schumacher, Arnulf Quadt und Norbert Wermes — Physikalisches Institut, Universität Bonn

In einem Massenbereich bis ca. 135 GeV zerfällt das Higgs-Boson dominant in b-Quarks. Jedoch ist ein Nachweis dieses Zerfallskanals über den Hauptproduktionskanal, direkte Gluonfusion gg→H→bb, wegen des hohen Untergrundes beim LHC nicht möglich. Ein Nachweis des bb-Endzustandes kann jedoch in der assoziierten Produktion des Higgs-Bosons zusammen mit einem schwachen Eichboson (W H oder Z H) oder zusammen mit top-Quarks (tt H) erfolgen.

Der tt H-Kanal zeichnet sich durch 8 Teilchen im Endzustand aus, da top-Quarks fast aussschließlich nach Wb zerfallen, und W-Bosonen zu ca. 2/3 in Quarks und zu ca. 1/3 in Leptonen. Um ein klares Triggersignal zu erhalten, wird verlangt, dass eines der beiden W leptonisch zerfällt. Der untersuchte Endzustand ist damit ℓνb jjb bb. Der Hauptuntergrund, die Produktion von top-Paaren mit zusätzlichen Jets aus Gluonabstrahlung, tt+jj→ ℓνb jjb jj, kann durch die Forderung nach 4 identifizierten b-Quarks im Endzustand erheblich reduziert werden.

Aufgrund der großen Anzahl von b-Quarks im Endzustand ist ein signifikanter Peak des bb-Signals im Massenspektrum nur sichtbar, wenn der kombinatorische Untergrund von falschen Zuordnungen von b-Quarks zum Higgs-Boson durch eine vollständige Rekonstruktion der beiden top-Quarks reduziert wird.