ATLAS探测器在13 TeV质心能量下的$pp$碰撞中寻找希格斯玻色子衰变为$e au$和$mu au$的轻子味道违背现象
摘要：直接搜索希格斯玻色子在衰变中的轻子味道违背，$H\rightarrow e\tau$和$H\rightarrow \mu\tau$，使用ATLAS探测器在LHC上采集的数据进行。搜索基于一个质子-质子碰撞的数据样本，中心质能$\sqrt{s}=13$ TeV，相当于一个积分亮度138 fb$^{-1}$。考虑了希格斯玻色子的轻子（$\tau \rightarrow \ell \nu_{\ell} \bar{\nu}_{\tau}$）和强子（$\tau \rightarrow$ hadrons $\nu_{\tau}$）衰变。采用了两种背景估计技术：基于经过数据校正的模拟样本的MC-模板方法，以及利用标准模型背景中电子和μ子的对称性的Symmetry方法。没有观测到显著过多的事件，并将结果解释为希格斯玻色子轻子味道违背分支比的上限。在95\%的置信水平下，采用MC-模板方法得到的观测（期待）上限分别为$\mathcal{B}(H\rightarrow e\tau)<0.20\%$（0.12\%）和$\mathcal{B}(H\rightarrow \mu\tau)<0.18\%$（0.09\%），通过同时测量潜在的$H\rightarrow e\tau$和$H\rightarrow \mu\tau$信号得到。采用Symmetry方法在$\tau \rightarrow \ell$衰变通道中测量的最佳拟合分支比差异，$\mathcal{B}(H\rightarrow \mu\tau)-\mathcal{B}(H\rightarrow e\tau)$，为(0.25 $\pm$ 0.10)\%，与零的值相容，差异在2.5$\sigma$内。
作者：ATLAS Collaboration
论文ID：2302.05225
分类：High Energy Physics - Experiment
分类简称：hep-ex
提交时间：2023-08-24