Measurement of the Higgs boson production in the H → ττ → τlepτhad decay channel at √s = 13 TeV with the ATLAS detector at the LHC

• Main Author: De Maria, Antonio
• Other Authors: Quadt, Arnulf Prof. Dr.
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: 2019
• Subjects: 530; Physik (PPN621336750); Higgs Tau
• Online Access: http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0003-C135-7; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0003-C135-7-2

Questa tesi presenta la misura della produzione del bosone di Higgs all’interno del Modello Standard nel decadimento H → ττ con particolare enfasi allo stato finale in cui uno dei due τ decade adronicamente e l’altro decade leptonicamente (canale H → ττ → τlepτhad). L’analisi utilizza un campione di dati corrispondenti a 36.1 fb−1 registrati dal rivelatore ATLAS durante il Run 2 nel periodo di presa dati 2015 e 2016 ad un’energia nel centro di massa √s = 13 TeV. Il decadimento del bosone di Higgs in una coppia di leptoni τ `e attualmente l’unico modo possibile per misurare l’accoppiamento di Yukawa tra il bosone di Higgs ed i lep- toni. In questo contesto, lo stato finale H → ττ → τlepτhad ha un ruolo importante dovuto all’alta frazione di decadimento e ad un fondo moderato. L’analisi `e basata su una selezione ottimizzata per aumentare la sensitivit`a del segnale considerando le caratteristiche cinematiche dei principali canali di produzione del bosone di Higgs: la fusione di gluoni e la fusione di bosoni vettori. I risultati sono stati estratti da un profile likelihood fit sulla massa della coppia di τ e saranno presentati considerando prima solamente lo stato finale τlepτhad e poi con- siderando tutti i possibili stati finali derivanti dai decadimenti dei due τ. Considerando il fit combinato, sono stati misurati la signal strength μ = 1.08+0.175(stat.)+0.265(syst.) ed il −0.171 −0.222 prodottodellesezionid’urtoperlefrazionididecadimentoσHττ(VBF) = 0.28+0.09(stat.) −0.09 +0.10(syst.) pb, σHττ(ggH) = 2.97+1.03(stat.)+1.67(syst.) pb. I risultati sono in buon ac- −0.09 −1.01 −1.23 cordo con le previsioni del Modello Standard all’interno delle incertezze stimate. La significativit`a osservata (attesa), considerando solo i dati raccolti nel Run 2, `e 4.36 (4.13) deviazioni standard rispetto all’ipotesi di solo fondo. Dalla combinazione dei dati raccolti nel Run 1 e nel Run 2 si ottiene una significativita` di 6.37 (5.43), che `e superiore alla soglia di 5 deviazioni standard stabilita per l’osservazione di un nuovo processo.