Higgs: the beginning of the exploration
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Description
Even in the most specialized circles, the new particle discovered in July is not called the “Higgs boson” yet. Physicists still hesitate to give it this name because they want to be sure that its properties fit with those predicted by the Higgs theory. This week, at the HCP conference in Kyoto, CMS and ATLAS presented their latest results: a more refined data analysis has produced a more accurate value of the mass of the particle and has started to show decay channels never before observed.
Since July, both ATLAS and CMS have been working on extending the capabilities of their data analysis. The large teams of physicists have studied in even greater detail all the signals and the information that can be extracted from the data. Following this collective effort, both collaborations have recently presented an update on the mass of the new particle, together with several new measurements which are starting to unveil its properties.
ATLAS has analysed a large sample of 13 fb-1 at 8 TeV energy. The large statistics will allow the collaboration to study physics processes – such as the decays of the new particle into two photons or into four leptons – which drive many of the property measurements. A preliminary observation of new decay channels - such as those of the new boson into two taus or into two b quarks - was reported for the first time in Kyoto. Globally, the results are compatible with the Standard Model Higgs expectations. The updated value of the mass is mX = 126 GeV.
Very similar results were presented by CMS. The larger statistics are giving more precision to the July results. The mass of the new particle measured by CMS is:
mX = 125.8 ± 0.4(stat) ± 0.4(syst) GeV. The signal now has a significance of 6.8 sigmas. The analysis is also showing that the new particle seems to be approaching the characteristics expected for the Higgs boson, and its decays into fermions (such as tau particles) are starting to gain significance. The couplings of the new boson are well within 2 standard deviations from the values predicted by the Standard Model.
The analysis will continue as the experiments move from discovery to a phase of measurements and in-depth studies. The collaborations plan to present updated results based on the larger data sample in the coming months.
Other (French)
Même les spécialistes ne parlent pas de « boson de Higgs » pour désigner la particule découverte en juillet. Les physiciens hésitent encore à l’appeler ainsi car ils veulent être sûrs que ses propriétés correspondent à celles prédites par la théorie. Cette semaine, lors de la conférence HCP, à Kyoto, CMS et ATLAS ont présenté leurs derniers résultats : une analyse plus détaillée a permis d’aboutir à une valeur plus précise de la masse de la particule et de commencer à mettre en évidence des voies de désintégration encore jamais observées.
Depuis juillet, ATLAS comme CMS s’attachent à affiner l'analyse de leurs données. D’importantes équipes de physiciens ont étudié dans leurs moindres détails tous les signaux et toutes les informations pouvant être extraits des données. Grâce à cet effort collectif, les deux collaborations ont pu récemment préciser la masse de la nouvelle particule et présenter plusieurs nouvelles mesures qui commencent à lever le voile sur ses propriétés.
ATLAS a analysé un vaste échantillon de données (13 fb-1) à une énergie de 8 TeV. Ces nombreuses statistiques permettront à la collaboration d’étudier certains processus de physique – comme les désintégrations de la nouvelle particule en deux photons ou en quatre leptons – qui conduiront à de meilleures mesures des propriétés. Il a également été question à Kyoto de l’observation préliminaire de nouvelles voies de désintégration de la nouvelle particule (en deux taus ou en deux quarks b). Dans l’ensemble, les résultats sont compatibles avec les prédictions concernant le Higgs du Modèle standard. Pour ATLAS, la masse de la nouvelle particule s’établit désormais à mX = 126 GeV.
Des résultats similaires ont été présentés par CMS. Les statistiques plus nombreuses obtenues ont permis de préciser davantage les résultats présentés en juillet. Ainsi, la masse de la nouvelle particule mesurée par CMS s’établit à :
mX = 125,8 ± 0,4(stat) ± 0,4(syst) GeV. Le signal présente maintenant une signification de 6,8 sigmas. L’analyse montre également que les caractéristiques de la nouvelle particule semblent s’approcher de celles que le boson de Higgs est censé posséder, et ses désintégrations en fermions (comme les particules tau) commencent à devenir significatives. Les couplages du nouveau boson sont bien en deçà de 2 écarts types par rapport aux valeurs prédites par le Modèle standard.
À mesure que les expériences passeront de la phase de la découverte à une phase de mesures et d’études approfondies, les analyses se poursuivront. Sur la base du plus grand échantillon de données dont elles disposent, les collaborations prévoient de présenter dans le courant des prochains mois des résultats actualisés.
Additional details
Identifiers
- CDS
- 1494477
- CDS Report Number
- BUL-NA-2012-357
Related works
- Is published in
- Periodical issue: 28cwq-99e49 (CDS)
- Periodical issue: h8eqn-1fs61 (CDS)