Stato delle analisi a CataniaStato delle analisi a Catania

M. Chiorboli, M. Galanti, G. Gatto Rotondo, A. Tricomi

Università and INFN Catania

M. Chiorboli, M. Galanti, G. Gatto Rotondo, A. Tricomi

Università and INFN Catania

TISB Meeting, Pisa 22-23 Gennaio 2004TISB Meeting, Pisa 22-23 Gennaio 2004

pp pp tb tbHH

tbtb pp pp bb bbA/HA/H

pp pp X Xgg

qqqq

qq22

llll

11ll

I canali studiatiI canali studiati

Stato finale tbtbStato finale tbtb

Stato finale bbStato finale bb

~~

~~Stato finale qqlStato finale qql++ll--

Sbottom & squark chainSbottom & squark chain

b

t

H±

b

tb

b

W

W

q, l±

q’,

l±, q

q’

Ricostruzione del segnale: topologiaRicostruzione del segnale: topologia

pp —› tbH±

tb

t—› Wb 99%

l± 33%qq’ 66%

◊ Energia trasversa mancante

Stato finale:

◊ 2 jet non-b (ET > 30 GeV, ||<2.4)

◊ 4 jet b (ET > 30 GeV, || < 2.4)

◊ 1 leptone isolato (pT > 30 GeV)

Generazione del segnale:HERWIG6310

Simulazione del rivelatore: CMSJET (fast simulation)

Ricostruzione del segnale: metodoRicostruzione del segnale: metodo

jj Wh

l Wl

b

b

b

|mWcalc – mW| < 25 GeV

th

tl

|mtcalc – mt| < 45 GeV

(b)

b

t

H±

b

tb

b

W

W

q, l±

q’,

l±, q

q’

M(jj) (GeV/c2)M(lb) (GeV/c2)M(jjb) (GeV/c2)

th

tl

b(b)

più energetico

H± adronico

H± leptonico

Largo fondo combinatoriale (≠ fondo SM) dovuto alle associazioni sbagliate durante il percorso di ricostruzione degli eventi:

Possibile soluzione basata sulla cinematica degli stati finali del canale

Ricostruzione: LRicostruzione: Lintint = 100 fb = 100 fb-1-1

M(jjbb)+M(lbb) (GeV/c2)

M(jjbb)+M(lbb) (GeV/c2)

Num

ero

di eventi

Num

ero

di eventi

Nessun taglio cinematico

mH = 350 GeV

mH = 450 GeV

mH = 250 GeV

mH = 550 GeV

M(jjbb)+M(lbb) (GeV/c2)

Num

ero

di eventi

Num

ero

di eventi

Tagli su pTb per mH = 350, 450, 550 GeV

mH = 350 GeV

mH = 450 GeV

mH = 250 GeV

mH = 550 GeV

M(jjbb)+M(lbb) (GeV/c2)

M(jjbb)+M(lbb) (GeV/c2)

Num

ero

di eventi

mH = 450 GeV

mH = 550 GeV

Tagli su pTb e pT

t per mH = 450, 550 GeV

RisultatiRisultatiLint = 100 fb-1 , pile up

S/B

(%

)S/√

B

H± mass (GeV/c2)

H± mass (GeV/c2)

Lint = 30 fb-1, no pile up

H± mass (GeV/c2)

H± mass (GeV/c2)

S/B

(%

)S/√

B

Significatività = S/√B

/S

ATLAS + CMS

Topologia del segnale e del Topologia del segnale e del fondofondo

Segnale

Fondo Drell-Yan

Stato finale: μ+μ-bb

Stato finale: μ+μ-νμνμbb

Generatori:• PYTHIA 6.205

(Segnale, Fondo tt)• CompHEP 44.10 +

PYTHIA (fondo D-Y)

Simulazione di CMS• CMSJET 4.801

(simulazione veloce)

Fondo tt

Si chiede la presenza di almeno 1 b jet

Si selezionano i μ+ μ- isolati col massimo pT

Si impongono tagli cinematici per separare il segnale dal fondo (pT, ET

miss)

mμμ (GeV)

Sovrapposizione segnale-Sovrapposizione segnale-fondo (1)fondo (1)

Tutti i tagli cinematici applicati:mA |Δφμμ| ET

MISS pT

150, 200 >120° <40GeV n. t.

300 >120° <40GeV 50GeV

LInt=30 fb-1 LInt=300 fb-1

LInt=30 fb-1 LInt=300 fb-1

Segnale (tanβ=30)Segnale (tanβ=60)Fondo totale

mA =150 G

eV

mA =300 G

eVmμμ (GeV)

mA =200 G

eV

mμμ (GeV)

mA=150, 200, 300 GeVtanβ=30, 60

mμμ (GeV)

mμμ (GeV) mμμ (GeV)

Risultati al variare della Risultati al variare della luminositàluminosità

Significatività:S/S+B

Regioni di massa con significatività >5σ

tanβ=30 tanβ=60

10 fb-1 n. v. mA≲230 GeV

30 fb-1 n. v. mA≲290 GeV

Risultati a 10 fb-1 (1 anno a bassa lum.) tanβ=60, tagli applicati tanβ=60, nessun taglio tanβ=30, tagli applicati tanβ=30, nessun taglio5σ

3σ

Risultati a 300 fb-1 (3 anni ad alta lum.)

5σ3σ100 fb-1 mA 200 GeV≲ mA 430 GeV≲

300 fb-1 mA 290 GeV≲ mA 560 GeV≲

Sbottom reconstructionSbottom reconstruction

p

p

g~

b~

b

b

01

~

02

~ ~

10 fb-1

sbottomsbottom

p

M

M1p

01

02

~

~

At the end-point:At the end-point:

Ricostruzione del gluino Ricostruzione del gluino

p

p

g~

b~

b

b

01

~

02

~ ~

10 fb-1

sbottom sbottom chainchain

Sbottom ChainSbottom Chain Squark ChainSquark Chain

10 fb-1 60 fb-1 300 fb-1 10 fb-1 60 fb-1 300 fb-1

M(sbottom)M(sbottom) 500±7 502±4 497±2 M(squark) 536±10 532±2 536±1

s(sbottom)s(sbottom) 42±5 41±4 36±3 s(squark) 60±9 36±1 31±1

M(gluino)M(gluino) 594±7 592±4 591±3 M(gluino) 592±7 595±2 590±2

s(gluino)s(gluino) 42±7 46±3 39±3 s(gluino) 75±5 59±2 59±2

Il limite di questa Il limite di questa analisi…analisi…

E’ possibile misurare M(E’ possibile misurare M(1100)?)?

E’ stato proposto un metodo che permette di misurarla E’ stato proposto un metodo che permette di misurarla sfruttando le proprietà cinematiche dei diversi end-point sfruttando le proprietà cinematiche dei diversi end-point (vedi per es. hep-ph/0007009)(vedi per es. hep-ph/0007009)

Il metodo utilizzato assume M(Il metodo utilizzato assume M(1100) nota) nota

Si possono costruire 4 Si possono costruire 4 distribuzioni di massadistribuzioni di massa

p

p

g~

b~

b

b

01

~02

~~

ll & llq edgesll & llq edges

lq edgeslq edges

… … ma non è possibile distinguere i due ma non è possibile distinguere i due leptonileptonihep-ph/0007009hep-ph/0007009

Determinazione della Determinazione della massamassa

Risolvendo analiticamente il sistema si Risolvendo analiticamente il sistema si determinano M(determinano M(11

00), M(), M(2200), M(slepton)), M(slepton)

Le soluzioni sono particolarmente Le soluzioni sono particolarmente sensibili a piccole variazioni dei sensibili a piccole variazioni dei parametri di inputparametri di input

E’ stato fatto un primo tentativo di fit E’ stato fatto un primo tentativo di fit degli edge ma per una determinazione degli edge ma per una determinazione corretta è necessario conoscere le corretta è necessario conoscere le forme teoriche degli end-pointforme teoriche degli end-point E’ in corso una collaborazione con teorici E’ in corso una collaborazione con teorici

per poter risalire alla forma analitica di tali per poter risalire alla forma analitica di tali distribuzionidistribuzioni

Il lavoro procede in questa direzione…Il lavoro procede in questa direzione…

Conclusioni & Piani FuturiConclusioni & Piani Futuri

L’interesse del gruppo di Catania è L’interesse del gruppo di Catania è soprattutto incentrato su SUSY soprattutto incentrato su SUSY (sparticelle e Higgs non SM) & btagging(sparticelle e Higgs non SM) & btagging Tutti i canali finora studiati sono stati scelti Tutti i canali finora studiati sono stati scelti

anche per l’importanza del btagginganche per l’importanza del btagging Ma … siamo solo 2 + 2??? Quindi i piani Ma … siamo solo 2 + 2??? Quindi i piani

futuri sonofuturi sono Concentrarsi sulla ricostruzione di Concentrarsi sulla ricostruzione di

sparticelle in particolare sul lavoro degli sparticelle in particolare sul lavoro degli edgeedge

E se sarà possibile (1-2 dottorandi??) dare E se sarà possibile (1-2 dottorandi??) dare un contributo sul ttHun contributo sul ttH