Új fizika keresése p-p ütközésekben a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, aug. 23.

Hasonló dokumentumok
Egzotikus részecskefizika

Indul az LHC: a kísérletek

Magyarok a CMS-kísérletben

Siker vagy kudarc? Helyzetkép az LHC-ról

Szuperszimmetria keresése az LHC-nál CMS-megbeszélés, Budapest-Debrecen,

Szuperszimmetria és keresése az LHC-nál Elméleti fizikai iskola, Gyöngyöstarján,

A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése

A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

Sérülő szimmetriák az LHC-nál. 2. Szuperszimmetria

Indul az LHC: célok, sikerek, problémák

Bevezetés a részecskefizikába

Indul a legnagyobb részecskegyorsító: elnyeli-e a Világot?

Építsünk Univerzumot!

Indul a Nagy hadron-ütköztető: hová és minek?

Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja

Részecskefizika: elmélet és kísérlet

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC indulása

Az LHC-kísérlet és várható eredményei

Részecskefizika 3: neutrínók

Mese a Standard Modellről 2*2 órában, 1. rész

Higgs-bozonok keresése az LHC-nál

A Világegyetem leghidegebb pontja: az LHC

Bevezetés a részecskefizikába

A CERN óriási részecskegyorsítója és kísérletei

A természet legmélyebb szimmetriái

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata

Az LHC első éve és eredményei

Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC első két éve

CERN-kísérletek: CMS és ASACUSA

Higgs-bozon: a keresés húszéves kalandja

A Higgs-bozon felfedezése: Nobel-díjas kaland

A mikrovilág szimmetriái: CERN-kísérletek DE Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma

Indul a CERN óriási gyorsítója: mi az és mire jó?

Tényleg felfedeztük a Higgs-bozont?

Megvan-e már végre a Higgs-bozon?

Mikrovilág és a Higgs-bozon

Megvan már a Higgs-részecske?

Részecskefizika a CERN-ben

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Sérülő szimmetriák az LHC-nál. 1. Higgs-bozon

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

Tényleg megvan a Higgs-bozon?

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

Hogyan is állunk a Higgs-bozonnal?

Megvan-e már végre a Higgs-bozon?

Z bozonok az LHC nehézion programjában

Bevezetés a részecske fizikába

Szuperszimmetrikus részecskék

Bevezetés a részecskefizikába

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata a CERN ben

Az LHC és a Higgs-bozon

Szuperszimmetrikus részecskék keresése a CERN-ben 1

ASACUSA, OPAL, CMS (p-p)

Részecskefizika és az LHC: Válasz a kérdésekre

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Határtalan neutrínók

Részecskefizikai újdonságok a CERN-ben

Magyar Tanárprogram, CERN, 2010

Mikrovilág és a Higgs-bozon

Magfizika szeminárium

Bevezetés a részecskefizikába

Részecskefizika kérdések

A részecskefizika elmélete és a Higgs-bozon

Bevezetés a részecskefizikába

Paritássértés FIZIKA BSC III. MAG- ÉS RÉSZECSKEFIZIKA SZEMINÁRIUM PARITÁSSÉRTÉS 1

Megvan már a Higgs-részecske?

Bevezetés a részecskefizikába

Részecskefizika I: a standard modell

Trócsányi Zoltán. Az eltőnt szimmetria nyomában - a évi fizikai Nobel-díj

Töltött részecske multiplicitás analízise 14 TeV-es p+p ütközésekben

Hegedüs Árpád, MTA Wigner FK, RMI Elméleti osztály, Holografikus Kvantumtérelméleti csoport. Fizikus Vándorgyűlés Szeged,

Bevezetés a részecskefizikába

Részecskefizika a CERN-ben

MEGLESZ-E A HIGGS-RÉSZECSKE A NAGY HADRONÜTKÖZTETŐVEL?

A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után. Genf

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

Magyarország és a CERN

Részecskefizikai gyorsítók

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata

Megmérjük a láthatatlant

Magyarország és a CERN

A tau lepton felfedezése

Új, 125 GeV nyugalmi tömegű részecske megfigyelése

Hadronok, atommagok, kvarkok

A Standard Modellen túl. Cynolter Gábor

NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille

A Higgs-bozon felfedezése: a nagyenergiás fizika negyvenéves kalandja

Elemi részecskék, kölcsönhatások. Atommag és részecskefizika 4. előadás március 2.

Egyesített funkcionális renormálási csoport egyenlet

ILC, a nemzetközi lineáris ütköztető: terv vagy ábránd?

Szimmetriák és sértésük a részecskék világában

új eredményeink Veres Gábor, PhD adjunktus, ELTE, Atomfizikai Tanszék

Az LHC kísérleteinek helyzete

Meglesz-e a Higgs-bozon az LHC-nál?

Vélemény Siklér Ferenc tudományos doktori disszertációjáról

A Lederman-Steinberger-Schwartz-f ele k et neutrn o ks erlet

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

Átírás:

Új fizika keresése p-p ütközésekben a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. Horváth Dezső horvath@rmki.kfki.hu. MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.1

Új fizika keresése a CMS-detektorral Az előadás vázlata: Minek egy új fizika és mi benne az új? A Compact Muon Solenoid (CMS) kísérlet az LHC-nál Szuperszimmetria és keresése Extra dimenziók? Magyar részvétel a CMS-kísérletben: MTA KFKI RMKI, Budapest (20 fő) Debreceni Egyetem Kísérleti Fiz. Int. (9 fő) MTA ATOMKI, Debrecen (7 fő) Összesen: 36 magyar kutató Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.2

A részecskefizika állatkertje Fermionok Bozonok Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.3

A részecskefizika elmélete Az anyag elmélete szimmetriákon alapul: Globális szimmetria megmaradási törvény Lokális (pontról pontra meghatározott törvényszerűség szerint változó) szimmetria kölcsönhatás Spontán szimmetriasértés (Higgs-mechanizmus) tömegek, kiszámíthatóság + Higgs-bozon A Standard modellt a kísérlet messzemenően igazolja. A Higgs-bozont kivéve minden részecskéjét megfigyeltük Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.4

A CERN gyorsítórendszere Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.5

A CERN és környéke Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.6

Az LHC eltérítő-mágnesei 1232 szupravezető mágnes (már mind az alagútban) (L = 15 m, M = 35 t, T = 1.9 K, B = 8.3 T) Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.7

Az LHC mágnesei összeszerelve Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.8

Az LHC CMS detektora Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.9

Az LHC CMS detektora Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.10

Az LHC CMS detektora (Compact Muon Solenoid) Súly: 12500 tonna, több vas, mint Eiffel toronyban > 2000 résztvevő a világ 35 országából A világ legnagyobb (szupravezető) szolenoidja: belső átmérője 6 m, mágneses tere 4 Tesla Detektorépítésben magyar részvétel: Müondetektorok pozicionáló rendszere: DE Kisérleti Fizikai Int. és ATOMKI Előreszórt részecskék észlelése: (Hadron Forward calorimeter, HF) Készült USA-RU-TR-HU együttműködésben: RMKI, Budapest Az első leeresztett CMS-detektorrész: 2006. nov. 11. Adatkezelés: LHC Computing Grid RMKI és ELTE Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.11

Munka a müonkamrákon Béni Noémi és Szillási Zoltán (Debrecen) Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.12

HF: kvarcszálak acélban Minden CERN-es magyar fűzte Szálkalibráció kész darabon Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.13

Konkrét fizikai célok Higgs-részecskék keresése Trócsányi Zoltán (DE) előadása Hadronzáporok elemzése nehézionfizika Siklér Ferenc (RMKI) előadása Új fizika (főként szuperszimmetria) keresése Minek az új fizika? Miért nem jó a régi? Hiszen kitűnően leír minden kísérleti eredményt! Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.14

A Standard Modell problémái 1 Gravitáció? S = 2 graviton? Aszimmetriák: jobb bal világ antivilág Mesterséges tömegkeltés: Higgs-tér kívülről Rengeteg alapvető részecske: 8+3+1+1 = 13 bozon 3 2 (2+3 2) = 48 fermion 2 (L+R)?? Miért éppen 3 fermioncsalád? Eredetileg: Minek a müon?? Töltéskvantálás: Q e = Q p, Q d = Q e /3 Nukleon spinje: hogyan áll össze 1/2-dé? Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.15

A Standard Modell problémái 2 19 szabad paraméter: túl sok?? 3 csatolás: α, Θ W, Λ QCD 2 Higgs: M H, λ 9 fermion-tömeg: 3 M l, 6 M q CKM-mátrix 4 paramétere: Θ 1, Θ 2, Θ 3, δ QCD-vákuum: Θ M ν > 0 +7 paraméter Univerzum tömegének 20%-a láthatatlan sötét anyag?? A SM három kölcsönhatási állandója konvergál, de nem találkozik nagy energián. Egyesülő kölcsönhatások? Természetesség: A Higgs-bozon tömege divergál, fermion-bozon szimmetria eltüntetné. Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.16

Szuperszimmetria (SUSY) A problémákat mind megoldaná, ha a fermionok és bozonok párban léteznének, spinen kívül azonos tulajdonságokkal (tömeg, töltés) A fermionok SUSY-partnerei Leptonok (S = 1 2 ) skalár leptonok (S = 0) e, µ, τ ẽ, µ, τ ν e, ν µ, ν τ ν e, ν µ, ν τ Kvarkok (S = 1 2 ) skalár kvarkok (S = 0) u, d, c, s, t, b ũ, d, c, s, t, b X L, X R X 1, X 2 Antirészecske antipartner Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.17

A bozonok SUSY-partnerei Elemi bozon spin SUSY-partner spin foton: γ 1 fotínó: γ (bínó: B 0 1 ) 2 gyenge bozonok: 1 wínó: W +, W ( W 0 1 ) 2 Z, W +, W 1 1 zínó: Z 2 1 gluonok: g 1,... g 8 1 8 gluínó: g 1,... g 8 2 1 Higgs-terek 0 higgszínók 2 H 0 1, H0 2, H+ 1, H 2 H 0 1, H 0 2, H + 1, H 2 3 graviton 2 gravitínó 2 Párosítás spontán szimmetriasértés (Higgs-mechanizmus) előtt Azonos számú szabadsági fok: S = 1 bozonoknál 2 helicitás Közös nevük gaugino (mértékínó?) Két Higgs-dublett 5 Higgs-bozon: h, H, A, H +, H Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.18

Szuperszimmetria? Minek? A szuperszimmetria nyilvánvalóan sérül: nem látunk ilyen részecskéket, (sokkal nagyobb tömeg?) Mire jó egy sérülő szimmetria? Higgs-mechanizmus: szimmetria-sértő tér tömeg, renormálás Higgs-tér sért egy létező szimmetriát SUSY bevezet egy nemlétezőt Mindez egy racionális, konzisztens elméletért.. a fizika alapvető egyenletei több szimmetriával rendelkeznek, mint az aktuális fizikai világ Frank Wilczek: In search of symmetry lost, Nature 433 (2005) 239 Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.19

A mérték-kölcsönhatások egyesítése Standard Modell: Nagy energián közelítő, de nem konvergáló mértékcsatolások SUSY: Tökéletes konvergencia 10 16 GeV körül Nagy egyesítés energiája (GUE) Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.20

Szuperszimmetria: + és + elmélet természetessége Unverzum hideg, sötét anyaga (23 %): legkönnyebb SUSY-részecske kölcsönhatások egyesítése gravitáció is beilleszthető DE: SUSY-sértés mechanizmusa?? Sok különböző SUSY-modell Rengeteg új paraméter m 100 GeV alatt nem látunk SUSY-részecskét Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.21

SUSY-részecskék keresése SUSY-részecskék párban keletkeznek, közönséges és más SUSY-részecskére bomlanak Sötét anyag: legkönnyebb SUSY-részecske Végállomás (jel): Fermionsorozat hiányzó energiával Együttműködés elméleti kollégákkal: kiválasztott jellemző pontok ellenőrzése Adott modell és paraméterek számszerű előrejelzés a SUSY-tulajdonságokra és a reakciók valószínűségeire kísérletileg ellenőrizhető az LHC-nál! Luc Pape and Daniel Treille: Supersymmetry facing experiment: much ado (already) about nothing (yet) Reports on Progress in Physics 69 (2006) 2843-3067 Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.22

MSSM Minimális Szuperszimmetrikus Standard Modell SUSY-fermionok keverednek tömeg-sajátállapotok {Elektrogyenge gaugínók + higgszínók} {chargínók és neutralínók } { γ, W ±, Z; H 0 1, H 0 2, H + 1, H 2 } { χ ± 1, χ ± 2 ; χ 0 1, χ 0 2, χ 0 3, χ 0 4 } tömeg nő az index-szel Legkönnyebb SUSY-részecske (LSP): χ 0 1 vagy gravitínó ( G) Rengetegféle modell, óriási paramétertér Különféle korlátozások paraméterekre Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.23

MSSM Minimális Szuperszimmetrikus Standard Modell Sok egyszerűsítő megszorítás (határfeltétel), > 100 pl. msugra, LM1: 5 paraméter m 1/2 : fermiontömegek a nagy egyesítés energiájánál (GUE 10 14 10 15 GeV) (m 1/2 = 250 GeV/c 2 ) m 0 : bozontömegek (GUE) (m 0 = 60 GeV/c 2 ) A 0 : SUSY-sértő hármas (X Y Higgs) csatolási állandók (GUE) (A 0 = 0) tanβ = v 1 /v 2 : felső és alsó Higgs-tér vákuumbeli várható értékének hányadosa (tan β = 10) µ: Higgszinók keveredési paraméterének előjele (+) CMS Collaboration, J. Phys. G Nucl. Part.Phys. 34 (2007) 995-1579. Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.24

Extra dimenziók? Kompakt (kicsi) extra dimenziókat elmélet általában megenged Mi van, ha nagyobbak (TeV nagyságrendűek)? Milyen részecskék propagálhatnak benne? Arra: m 2 0 = E2 p 2 1 p2 2 p2 3 p2 4 p2 5... vagy a mi 3D téridőnkben mérve: m 2 E 2 p 2 1 p2 2 p2 3 = m2 0 +p2 4 + p2 5... Bizonyos modellekben az extra impulzus megmarad és az lehet a sötét anyag. Erre is készül CMS-ellenőrzés Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.25

SUSY-keresés Párban keletkezhet, csak másik SUSY-ra bomolhat A legkönnyebb (LSP) stabil, semleges, észlelhetetlen Tipikus SUSY-bomlások (LSP = χ 0 1 ): Jele: hiányzó energia szkvark: q q+ g; q+ χ 0 1 szlepton: l l+ χ 0 1 gluínó: g q+q+ χ 0 1 ; g+ χ 0 1 wínó: W e+ν e + χ 0 1 Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.26

Ütközőnyaláb hozama: luminozitás L = f n N 1N 2 A f : körfrekvencia; n: csomagok száma N 1,N 2 részecske/csomag; A: nyalábok átfedése σ hkm-ű reakció gyakorisága ε hatásfoknál R = εσl Integrális luminozitás: (fb 1 ) Gyorsító ütközési időszak R Ldt energia (fb 1 ) Tevatron 2 TeV 2001-2006 2,5 LHC 14 TeV első pár nap 0,1 LHC 14 TeV első pár hónap 1 LHC 14 TeV első év (kis int.) 10 Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.27

Az LHC működésének első időszaka 1. Értsük meg a detektort: működés, trigger, kalibráció 2. Mennyire hiteles a szimulációnk? Leírja a SM folyamatait és a detektort? Egyezik a mért eloszlásokkal? 3. Keresd, amit vársz, vedd észre, amit nem vársz. Látunk eltérést (többletet) valamilyen eloszlásban a háttérszimulációhoz képest? Új fizika vagy hibás háttérbecslés? 4. Új fizika! Keresünk levágást valamilyen tömegeloszlásban. 5. Ha tényleg új fizika: SUSY vagy valami más? Melyik modell? Milyen paraméterekkel? Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.28

LHC: a Jó, a Rossz és a Csúf Jó Hatalmas felfedezési potenciál: nagy energia, sokféle ütközés, óriási luminozitás. Rossz Rettenetes SM háttér, az érdekesebb dolgok előfordulási gyakorisága 10 6 10 3 Csúf Az érdekes folyamat mellett eseményenként még 10-20 p-p ütközés, hatalmas kombinatorikus háttér. Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.29

SUSY tesztpontok A = 0 tanβ = 10 µ> 0 Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.30

SUSY elérési pontok µ ± µ ± eseményekkel Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.31

Leptonpárok tömegspektruma LM1-ben A = 0, µ> 0, tanβ = 10 m 0 = 60, m 1/2 = 250 GeV/c 2 R L dt = 1 fb 1 Jel: χ 0 2 l R l l + l χ 0 1 m( χ 0 2 ) = 180, m( l R ) = 119, m( χ 0 1 ) = 95 GeV/c2 Háttér: p+p t+ t+x M max ll = (80.42 ± 0.48) GeV/c 2 MSSM jóslat: 81.04 GeV/c 2 Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.32

Amit mi csinálunk Csináljuk: Stop-keresés LM1-ben Tervezzük: Töltött Higgs-bozon keresése gluon-fúzióban Extra-dimenziós jelenségek keresése Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.33

Köszönetnyilvánítás Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal OTKA T042864, T046095 és NK67974 EU FP6 MC-ToK 509252 és III 031688 Megértő együttműködő partnereink Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.34

MSSM Low Mass 1 (LM1): stop-keresés Gluino dominálja: σ tot ( g) = 49.66 pb m( g) = 611 GeV; m( t 1 ) = 411 GeV ; m( χ + 1 ) = 180 GeV m( χ 0 2 ) = 180 GeV; m( χ 0 1 ) = 95 GeV; χ 0 2 χ 0 1 Z BR( g t 1 t+ t 1 t) = 2 3.21%; BR( t 1 b χ + 1 ) = 63% BR( χ + 1 ν ll l) = 3 18%; BR( ν χ 0 1ν) 100% BR( χ + 1 τ 1 ν τ ) = 41%; BR( τ 1 χ 0 1τ) = 100% Keresési csatorna: g t 1 t t bw bqq t 1 b χ + 1 bl+ + E miss BR( g jel) = 1.5% Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.35

Stop-keresés LM1-ben Stop-végállapot: b-jet + l ± + E miss Stop-jel: M inv (l ± b) levágás at E miss < 180 GeV Azonosítás: t 3 hadronzápor LM1 stop MC és CMS-rekonstrukció + ROOT: 6630 generált t 1 esemény (100 /fb) Azonos válogatás generált és rekonstruált eseményekre BR(t t 1 signal) = 23% 1500 jó esemény Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.36

Stop-keresés LM1-ben Stop-végállapot: b-jet + l ± + E miss Stop-jel: M inv (l ± b) levágás at E miss < 180 GeV Azonosítás: t 3 hadronzápor LM1 stop MC és CMS-rekonstrukció + ROOT: 6630 generált t 1 esemény (100 /fb) Azonos válogatás generált és rekonstruált eseményekre BR(t t 1 signal) = 23% 1500 jó esemény Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.37

Top és W rekonstrukció tiszta jelre Generált Izolált lepton + legalább 3 izolált jet j 1 + j 2 legközelebb M jj inv = 80.4 GeV-hez, j 3 M 3j inv = 174.3 GeV Events GenWmass 800 700 600 500 400 300 Generated 2j-mass closest to W GenWmass Entries 1743 Mean 80.6 RMS 5.374 2 χ / ndf 26.9 / 37 p0 2968 ± 75.2 p1 1.992 ± 0.082 p2 80.54 ± 0.04 Nlep=1 Njet>3 ptlep>30 ptjet>20 DRjet>0.6 Events GentMass 600 500 400 300 200 Generated 3j-mass closest to t GentMass Entries 1743 Mean 174.2 RMS 16.01 2 χ / ndf 194 / 59 p0 3920 ± 102.5 p1 4.175 ± 0.168 p2 174.2 ± 0.1 Events GentMassW 600 500 400 300 200 GentMassW Entries 1697 Mean 173.8 RMS 15.23 2 χ / ndf 175.6 / 56 p0 3865 ± 99.5 p1 4.132 ± 0.166 p2 174.2 ± 0.1 Generated 3j-mass closest to t, M(W)<90 2005-07-23 10:55:22 200 100 100 100 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Minv 0 50 100 150 200 250 300 Minv 0 50 100 150 200 250 300 Minv Rekonstruált Events RecWmass 500 400 300 RecWmass Entries 2734 Mean 82.23 RMS 12.32 2 χ / ndf 133.2 / 73 p0 4571 ± 89.8 p1 6.066 ± 0.183 p2 80.61 ± 0.08 Reconstructed 2j-mass closest to W Events RectMass 140 120 100 80 Reconstructed 3j-mass closest to t RectMass Entries 2734 Mean 179.4 RMS 32.43 2 χ / ndf 114 / 79 p0 6887 ± 140.2 p1 30.86 ± 0.94 p2 174.2 ± 0.4 Events RectMassW 140 120 100 80 RectMassW Entries 2397 Mean 176.3 RMS 29.75 2 χ / ndf 88.48 / 79 p0 6185 ± 131.9 p1 28.22 ± 0.87 p2 173.6 ± 0.4 Reconstructed 3j-mass closest to t, M(W)<90 200 60 60 40 40 100 20 20 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Minv 0 50 100 150 200 250 300 Minv 0 50 100 150 200 250 300 Minv Lorentz fitt: M jj rec = 80.6 M 3j rec = 174.2 M jj inv < 90 nem segít Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.38

Standard LM1 MC (20k esemény) Events GenWmass 800 700 600 500 400 Generated 2j-mass closest to W GenWmass Entries 1673 Mean 81.97 RMS 10.36 χ 2 / ndf 55.28 / 50 p0-2.092 ± 2.641 p1 0.0675 ± 0.0519 p2-0.0003108 ± 0.0002413 p3 2711 ± 84.4 p4 1.636 ± 0.107 p5 80.63 ± 0.04 Nlep=1 Njet>3 ptlep>30 ptjet>20 DRjet>0.6 Events GentMass 180 160 140 120 100 80 Generated 3j-mass closest to t GentMass Entries 1673 Mean 190.6 RMS 46.95 χ 2 / ndf 67.89 / 31 p0-202.3 ± 24.0 p1 2.626 ± 0.283 p2-0.007263 ± 0.000769 p3 1692 ± 190.7 p4 8.766 ± 1.429 p5 174.2 ± 0.3 Events GentMassW 180 160 140 120 100 80 GentMassW Entries 1557 Mean 187.3 RMS 43.14 χ 2 / ndf 80.16 / 31 p0-187.7 ± 24.2 p1 2.464 ± 0.286 p2-0.0069 ± 0.0008 p3 1748 ± 210.6 p4 9.427 ± 1.613 p5 174.4 ± 0.4 Generated 3j-mass closest to t, M(W)<90 2005-07-25 16:07:55 Generált 300 60 60 200 40 40 100 20 20 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Minv 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Minv 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Minv Events RecWmass 100 RecWmass Entries 1512 Mean 89.4 RMS 25.83 χ 2 / ndf 186.3 / 67 p0-1.389 ± 2.879 p1 0.1614 ± 0.0507 p2-0.0008552 ± 0.0002131 p3 1653 ± 67.7 p4 10 ± 0.0 p5 80.13 ± 0.30 Reconstructed 2j-mass closest to W Events RectMass 50 Reconstructed 3j-mass closest to t RectMass Entries 214.4 1512 Mean RMS 63.24 χ 2 / ndf 22.75 / 31 p0-169.2 ± 21.0 p1 2.108 ± 0.246 p2-0.00555 ± 0.00067 p3 426.2 ± 90.4 p4 10 ± 5.9 p5 176.7 ± 1.2 Events RectMassW 50 40 RectMassW Entries 978 Mean 198.1 RMS 53.94 χ 2 / ndf 34.02 / 31 p0-123.5 ± 18.2 p1 1.587 ± 0.212 p2-0.004298 ± 0.000578 p3 422.9 ± 82.5 p4 10 ± 5.9 p5 176.5 ± 1.1 Reconstructed 3j-mass closest to t, M(W)<90 80 60 40 30 30 Rekonstruált 40 20 20 20 10 10 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Minv 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Minv 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Minv = 80.1 ± 0.3 GeV; Mrec t = 176.7 ± 1.2 GeV Keskenyebb Lorentzet erőltetve rossz háttér-fitt M rec W Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.39

Háttér: pp tt MC (10k esemény) GenWmass Events 40 35 30 25 Generated 2j-mass closest to W Nlep=1 Njet>3 ptlep>30 ptjet>20 DRjet>0.6 MET>120 GenWmass Entries 94 Mean 79.6 RMS 2.794 χ 2 / ndf 3.951 / 8 Area 166.6 ± 18.0 Width 2.255 ± 0.369 Center 79.78 ± 0.20 GentMass Events 16 Generated 3j-mass closest to t 14 0.8<DRWjj<3.0; 0.8<DRWtj<3.3 12 79<MW<82 10 GentMass Entries 43 Mean 176 RMS 7.212 χ 2 / ndf 2.732 / 5 Area 131.7 ± 23.2 Width 4.567 ± 1.482 Center 174.5 ± 0.5 Generált 20 8 15 6 10 4 5 2 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Minv 0 50 100 150 200 250 300 Minv RecWmass Events 10 Reconstructed 2j-mass closest to W 8 RecWmass Entries 108 Mean 82.31 RMS 12.8 χ 2 / ndf 11.17 / 26 Area 235.6 ± 28.4 Width 19.83 ± 3.96 Center 82.26 ± 1.27 RectMass Events 4 Reconstructed 3j-mass closest to t 3.5 0.7<DRWjj<3.2; 1.0<DRWtj<3.3 76<MW<86 3 RectMass Entries 33 Mean 184.8 RMS 34.31 Rekonstruált 6 4 2.5 2 1.5 Nlep=1 Njet>3 ptlep>30 ptjet>20 DRjet>0.6 MET>120 2 1 0.5 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Minv 0 50 100 150 200 250 300 Minv Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.40

Stop @ LM1: M inv (l ± j 4 ) with E miss Tiszta LM1 stop Teljes LM1 minta Horváth Dezső: Új fizika keresése a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, 2007. aug. 23. p.41