Search for the SM Higgs boson in the (W/Z)H channel with H ? bb using the ATLAS detector at the LHC

Abstract

Esta tesis presenta los últimos resultados de ATLAS en la búsqueda del bosón de Higgs del Modelo Estándar (SM) en su decaimiento a un par de quarks-b. La búsqueda del bosón de Higgs se realiza en los canales de producción asociados con un bosón vectorial W o Z en el estado final. Ésta incluye el decaimiento leptónico (electrón y muón) del bosón vectorial además del canal en el que el bosón Z decae a un par de neutrinos. En particular, este documento se centra en el canal ZH (Z ? ?? and H ? bb). El análisis utiliza todos los datos generados por colisiones de protones en el experimento ATLAS a ?s = 7TeV y ?s = 8 TeV. El análisis se basa en una compleja caracterización de eventos en función del modo de decaimiento del bosón vectorial, el número de jets y de b-jets en el estado final, y el momento transverso del bosón vectorial. Esto permite hacer un estudio detallado de los principales procesos de fondo. Dos enfoques diferentes se consideran para el análisis: la utilización de la distribución de mbb como variable principal de discriminación o el uso de una técnica multivariante de redes neuronales. El análisis utiliza una compleja estrategia de ajuste de datos y predicciones de fondo en regiones de control y señal que posibilita constreñir los procesos de fondo, reducir las incertidumbres sistemáticas e incrementar la sensibilidad a la señal del Higgs. El proceso se valida con la búsqueda del proceso conocido de dos bosones (diboson) (W/Z)Z (Z ?bb) de estado final similar. La señal de diboson se observa claramente con una significación estadística de 4.9?. La fuerza de la señal observada (comparada con la del SM) es de ?VZ= 0.74±0.09(stat)±0.14(sys), compatible con la predicción del SM. La distribución de la variable resultante del algoritmo multivariante para cada categoría del análisis se compara con las distribuciones de la señal y el fondo esperados, observándose un exceso de eventos para una masa del bosón de Higgs mH de 125GeV. La significación estadística observada (esperada) de este exceso es de 1.4? (2.6?) y la proporción de la cantidad de señal medida comparada con la esperada por el SM es de ? = 0.51 ± 0.31(stat) ± 0.24(syst). Este resultado es consistente entre todos los canales y compatible con los obtenidos por el análisis que usa la distribución mbb como principal variable discriminante. Aunque se haya observado un exceso de eventos, su significación estadística no es suficientemente alta como confirmar una observación o un descubrimiento del proceso.