Unas figuras sobre la búsqueda del bosón de Higgs que tienes que conocer

El congreso “Higgs Hunting 2012,” Orsay, Francia, 18-20 Julio, nos ha recopilado y resumido todo lo que se sabe a día de hoy sobre el bosón de Higgs. Sin novedades, lo más interesante son las figuras que resumen todo lo que hay que tener presente. Esta figura muestra los resultados experimentales en 48 subcanales de desintegración del Higgs, tanto en el Tevatrón, como en ATLAS y CMS, tanto a 7 TeV (2011) como a 8 TeV (2012). El valor μ=1 corresponde a la predicción para el Higgs del modelo estándar. Basta mirar esta figura para darse cuenta de que la banda de error es grande en muchos subcanales. También se ve por qué el canal difotónico (H→γγ) presenta un exceso, aunque también hay subcanales γγ que no muestran dicho exceso. También muestra que los canales H→WW y H→ZZ muestran bastante buen acuerdo. También se observa que el defecto en el canal H→ττ observado en CMS 8 TeV no se observa ni en CMS 7 TeV, ni en ATLAS ni en el Tevatrón. Sacar conclusiones sobre qué modelo teórico describe mejor el bosón de Higgs observado en el LHC a partir de estos datos me parece aún arriesgado. La incertidumbre es grande. Aún así, los físicos teóricos no pueden esperar y tienen que realizar nuevas propuestas de forma inmediata, porque es su única forma de reclamar la prioridad de ser los primeros (caso de que den en la diana con alguna de dichas propuestas). Esta figura aparece en J. R. Espinosa (ICREA, IFAE, Barcelona), “Global Fit to Higgs Couplings,” HH 2012, 20 july [slides].

¿Cuándo habrá combinación oficial de los datos de ATLAS y CMS? No antes de 2013, según G. Petrucciani en Higgs Hunting 2012. La razón oficial es sencilla, aunque desde el punto de vista técnico no hay ninguna dificultad práctica, hacerlo bien (análisis no correlacionado) ahora mismo requiere un coste computacional demasiado alto; cuando las incertidumbres estadísticas y los errores sistemáticos bajen (tras el análisis de los datos de colisiones de finales de año), la combinación oficial será mucho más fácil de realizar y con un coste mucho menor. ¿Para qué hacer algo mal y costoso ahora si dentro de seis meses puede hacerse mucho mejor y con menor coste? Petrucciani nos recuerda que el mejor ajuste del cociente σ/σ(SM) tiene incertidumbres de ~25%, similares a las incertidumbres en la probabilidad de producción de un Higgs por fusión de gluones, luego ambos efectos podrían compensarse y cualquier desviación actual respecto al modelo estándar tiene una incertidumbre tan grande que no es significativa. Más información en Giovanni Petrucciani (UCSD), “[Towards a] Full Combination,” HH 2012, 20 July [slides].

Una pregunta que mucha gente se hace es ¿puede un teórico fuera de una colaboración (como ATLAS o CMS) ajustar los datos experimentales y obtener resultados fiables? El teórico ha de ajustar sus modelos teóricos a los datos publicados por las grandes colaboraciones, asumiendo una distribución gaussiana para los errores en los datos. El resultado, obviamente, es de peor calidad que el obtenido por la colaboración (que utiliza la distribución estadística experimental para los errores); sin embargo, el error es pequeño (menor que una sigma). Esta figura compara, para el canal difotónico, los resultados publicados por CMS y los obtenidos mediante un ajuste gaussiano a los datos. Para reducir la diferencia lo mejor es combinar muchos canales para tener a favor la ley de los grandes números. Más información en la charla de Jamison Galloway (FNAL), “Getting to know the Higgs,” HH2012, 20th July [slides] [arXiv:1206.1058].

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