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Hadron Collider, feixes de prótons

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Durante a 50 ª sessão da "Rencontres de Moriond" em La Thuile Itália, ATLAS e CMS apresentou pela primeira vez uma combinação de seus resultados sobre a massa do Higgs boson. 


A massa combinada do Higgs boson é m H = 125,09 ± 0,24 (0,21 stat. ± 0,11 sist.) GeV, o que corresponde a uma precisão de medição superior a 0,2%. O Higgs boson é um ingrediente essencial do Modelo Padrão da física de partículas, a teoria que descreve as partículas elementares e suas interações. O mecanismo Brout-Englert-Higgs, através do qual a existência do Higgs boson foi predito, é acreditado para dar massa a todas as partículas elementares. É a medida mais precisa da massa do Higgs boson e ainda entre as medições mais precisas realizadas no LHC até o momento.

"A colaboração é realmente parte do DNA da nossa organização", disse CERN 1 Director Geral Rolf Heuer. "Estou muito feliz por ver tantos físicos brilhantes de ATLAS e CMS unir forças pela primeira vez para obter esta medida importante no LHC. "

O Higgs boson decai em várias partículas diferentes. Para esta medida, os resultados dos dois canais de decaimento que melhor revelam a massa do Higgs boson foram combinados (Higgs boson decaindo a dois fótons e 4 léptons, léptons sendo elétron ou múon aqui). Cada experiência tem encontrado algumas centenas de eventos no Higgs ao canal de fótons e algumas dezenas no Higgs ao canal de léptons, usando os dados recolhidos no LHC em 2011 e 2012 em energias massa centro-of-de 7 e 8 TeV, tendo examinaram cerca de 4000 trillion colisões próton-próton. 
Os dois trabalharam juntos colaborações e avaliação das análises e sua combinação. Especialistas das análises e das diferentes partes dos detectores que desempenham um papel importante nesta medição foram estreitamente envolvidas.

"O Higgs boson foi descoberta no LHC em 2012 e o estudo de suas propriedades está apenas começando. Através da partilha de esforços entre a ATLAS e CMS, vamos entender essa partícula fascinante com mais detalhes e estudar o seu comportamento ", disse o porta-voz CMS Tiziano Camporesi.
"CMS e ATLAS usam tecnologias diferentes detectores e diferentes análises detalhadas para determinar a massa de Higgs. As medições feitas pelos experimentos são bastante consistentes, e temos aprendido muito, trabalhando em conjunto , o que nos está em boa posição para outras combinações, " disse ATLAS porta-voz Dave Charlton.

O Modelo Padrão não prever a massa do Higgs boson em si e, portanto, deve ser medido experimentalmente. No entanto, uma vez fornecido com uma massa de Higgs, o Modelo Padrão não fazer previsões para todas as outras propriedades do Higgs boson, que podem então ser testadas pelos experimentos. Esta combinação de massa representa o primeiro passo no sentido de uma combinação de outras medidas de Higgs propriedades de Higgs, que envolvem também os outros decaimentos.

"Enquanto nós estamos nos preparando para reiniciar o LHC, é admirável a notar a precisão já alcançada pelos dois experimentos e a compatibilidade dos seus resultados. Isso é muito promissor para LHC Run 2", disse CERN Diretor de Pesquisa Sergio Bertolucci.

Este resultado foi alcançado, reunindo os físicos das colaborações ATLAS e CMS, representando em conjunto mais de 5.000 cientistas de mais de 50 países diferentes.

Até agora, as medições cada vez mais precisas dos dois experimentos demonstraram que todas as propriedades observadas do Higgs boson, incluindo seu spin, paridade e interações com outras partículas são coerentes com o Modelo Padrão Higgs boson. Com a próxima combinação de outros Run um Higgs resultados dos dois experimentos e com maior energia e mais colisões para vir durante LHC Run 2, os físicos esperam aumentar ainda mais a precisão da massa do Higgs boson e explorar com mais detalhes as propriedades da partícula. Durante Run 2, eles serão capazes de combinar seus resultados imediatamente e, assim, aumentar a sensibilidade do LHC para efeitos que poderiam alusão a nova física além do Modelo Padrão.

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