Análise!

O seu trabalho consiste agora numa série de medidas da massa do bosão Z e de outras partículas e na procura do bosão de Higgs. A partir destas medidas vai criar histogramas que no final serão combinados com os histogramas complementares feitos por outros grupos. Se não sabe o que é um histograma, siga esta ligação. Iremos usar a calculadora de massa invariante de HYPATIA. Para aprender a usá-la, siga esta ligação para o sítio oficial de HYPATIA. Irá utilizar estas ferramentas juntamente com a informação de identificação de partículas de HYPATIA neste exercício.

As suas imagens de colisões contêm uma mistura de diferentes tipos de acontecimentos com:

  • Bosão Z (ou outra partícula) com decaimento em pares de eletrão-positrão ou muão-antimuão,
  • Candidatos a bosão de Higgs com decaimento num par de fotões,
  • Candidatos a bosão de Higgs com decaimento em quatro leptões

mas também outros acontecimentos completamente diferentes - a que chamamos acontecimentos de fundo, como jactos de partículas provenientes de quarks e gluões, ou produção e decaimento de Bosões W (Se não se lembrar qual o aspecto destes, volte àIdentificação de Acontecimentos)). Deve usar os seus conhecimentos sobre identificação de partículas e o calculador de massa invariante HYPATIA, para investigar se foi produzido um Bosão Z ou não.

O que fazer

  1. Para cada imagem de colisão em HYPATIA, procure encontrar sinais da existência de partículas como:
    • um bosão Z, procurando um par eletrão-positrão ou um par muão-antimuão,
    • um bosão de Higgs, procurando um par de fotões,
    • um bosão de Higgs, procurando dois pares de leptões (e+e-e+e-, e+e-μ+μ-, μ+μ-μ+μ-).
    Se não consegue encontrar estes pares, então o acontecimento pode ser um acontecimento de fundo.
    Em cada colisão use as ferramentas de seleção e a informação das partículas de HYPATIA para tomar a sua decisão. Vá escrevendo na folha de registo os acontecimentos que já foram analisados.
  2. Se pensa que está a ver os produtos de decaimento de uma das partículas acima, escolha os traços ou objetos de decaimento correspondentes, e insira-os na tabela de massa invariante de HYPATIA.
    1. Se encontrar um par de traços de eletrões ou um par de traços de muões, talvez tenha encontrado um bosão Z ou uma partícula muito mais leve como o J/Psi ou o Upsilon (Υ).
    2. Se tiver a sorte de ver 2 pares de leptões, insira-os ambos; pode ter encontrado um candidato a bosão de Higgs decaindo em 4 leptões.
    3. Se acredita que vê um candidato a bosão de Higgs decaindo num par de fotões, escolha os fotões e insira-os ambos na tabela de massa invariante de HYPATIA.
  3. Se pensa que a colisão resultou num acontecimento de fundo (nenhum par de leptões com cargas elétricas opostas e nenhum par de fotões), não introduza o valor da massa invariante na página de submissão de gráficos.
  4. Depois de analisar todos os acontecimentos, exporte a tabela de massa invariante de HYPATIA: File->Export Invariant Masses. The file is called Invariant_Masses.txt by default (do not change it). Place the file on your Desktop so you can easily find it.
  5. Vá à página de submissão de gráficos (plots), e carregue o ficheiro de massa invariante que acabou de gravar.