Buscando evidencia del decaimiento del bos´on de Higgs en un par de muones con el experimento ATLAS

Abstract

El descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 por los experimentos ATLAS y CMS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) generó gran entusiasmo en la física de partículas, respaldando la hipótesis de la existencia del mecanismo de Higgs, propuesto en la década de 1960, lo que valió el Premio Nobel a Peter Higgs y François Englert, otorgando un mayor sustento al Modelo Estándar. Este hito abrió nuevas líneas de investigación sobre las propiedades del bosón de Higgs en el LHC, siendo muy estudiados sus modos de decaimiento, especialmente los más raros, como el decaimiento a muón–antimuón (H → μ⁺μ⁻).Este trabajo aborda esta cuestión mediante la aplicación de un método de bandas laterales (sidebands), utilizando nuevos datos experimentales de colisiones protón–protón a una energía de centro de masa de √s = 13,6 TeV y una luminosidad integrada de 29 fb⁻¹, correspondientes a las observaciones del Run 3 en 2022 por el experimento ATLAS. Estos datos se emplearon para modelar el fondo, mientras que la señal se obtuvo a partir de simulaciones de Monte Carlo.Se evaluaron las significancias esperadas en diversas categorías de análisis, obteniendo 0,413σ para la categoría inclusiva y 0,453σ para las categorías combinadas. Además, se exploró la significancia combinada al separar la categoría ggH+VBF-2Jet en las categorías ggH-2Jet y VBF, logrando una significancia de 0,437σ.