Elektroschwache Physik und Suche nach neuen Teilchen

Neue Ergebnisse vom Tevatron:
Elektroschwache Physik und Suche nach neuen Teilchen
Volker Büscher
Universität Freiburg
DPG-Frühjahrstagung 2004, Mainz
Tevatron Collider Status
CDF and DØ Detektoren
Aktuelle Ergebnisse
Elektroschwache Physik
Die Suche nach dem Higgs-Boson
Suche nach neuen Teilchen
Alle Einzelheiten in 39 CDF- und DØ-Parallelvorträgen
Das Tevatron
–
pp̄-Collider Schwerpunktsenergie 1.96 TeV
_
W
S
–
N
E
In Betrieb seit März 2001 (Run II)
Run I: 1992-1996 (1.8 TeV)
P8
P2
eV p
120 G
A0
P3
–
Neu in Run II:
A1
P1
Main Injector
–
Recycler (bisher nur Test-Betrieb)
→ Erhöhung der Antiproton-Intensität
→ Höhere Luminosität (Design-Ziel 8.6×1031)
_
_
E0
C0
_
_
–
B0
F0
D0
Main Injector und Recycler
Tevatron Run II – Aktueller Status und Pläne
–
Integrierte Luminosität (seit April 2002):
–
–
380 pb−1 geliefert, 300 pb−1 aufgezeichnet, bisher 200 pb−1 analysiert
Luminositätsprojektion à la Fermilab:
–
“Base” (absolutes Minimum): 4 fb−1 bis 2009
Grundannahme: kein direkter Meteorit-Einschlag
–
“Design” (vorsichtig optimistisch): 8 fb−1 bis 2009
Grundannahme: Recycler zur Akkumulation (und Kühlung) der Antiprotonen
–
300
2004: Design-Ziel wurde übertroffen!
Integrated Luminosity by Year (pb−1)
Projected Integrated Luminosity (fb−1)
10
9
250
Design 2004
Base 2004
8
7
200
Design Projection
−1
2fb : end of 2005
−1
8fb : end of 2008
Design
6
150
5
2004
4
100
Base
3
2003
2
50
2002
1
0
Days since October
0
10/03
10/04
10/05
10/06
10/07
10/08
10/09
Die Tevatron Experimente
Zwei General-Purpose Detektoren:
CDF
DØ
Elektron-Akzeptanz
|η| < 2.0 |η| < 3.0
Myon-Akzeptanz
|η| < 1.5 |η| < 2.0
Präzisions-Tracking (Silizium) |η| < 2.0 |η| < 3.0
Gute Energieauflösung: σmjj ≈ 10%
µ− PDTs
Schnelle Auslese-Elektronik
µ− Scintillation Counters
–
Kollisionen alle 396 ns
Mächtige Triggersysteme (2.5 MHz→50 Hz)
µ− MDTs
Calorimeter
Tracking
Detectors
Superconducting Coil
Toroid
CFT
Shielding
CPS
FPS
Si−Barrels F−Disks
H−Disks
Physik am Tevatron
Hadron-Collider: Vor- und Nachteile
–
Hohe Schwerpunktsenergie
<
→ Produktion massiver Teilchen (LEP: m ∼ 100 GeV)
–
b
→ komplizierte Endzustände:
– Jet-Abstrahlung
– Teilchen aus Fragmentation der Proton-Reste
Physik-Programm (dieser Vortrag):
–
Vektorboson-Produktion
–
Präzisionsmessungen zum Studium der elektroschwachen Symmetriebrechung
–
Suche nach dem Higgs-Boson
–
Suche nach neuen (massiven) Teilchen
10
14
10
11
10
8
10
5
Inelastic Scattering
Starke Wechselwirkung
→ riesige Ereignisraten für Jet-Produktion
Events/100pb−1
Cross−Section
mb
bb
µb
nb
W−>lnu
Z−>ll
tt
pb
SUSY Trileptons
WH
100
10
1
Elektroschwache Physik
Beide Experimente haben große Mengen an W→lν und Z→ll Ereignissen aufgezeichnet:
500
400
Z → ee DATA (4242)
Z → ee MC
CDF Run II Preliminary
∫ L dt = 72.0 pb
300
-1
Evts / GeV/c 2
DØ (150pb−1 ): 130k W→eν, 15k Z→ µ+µ− (Effizienzen ≈20%, Reinheit >96%)
Evts/ GeV/c 2
–
180
160
Central-Central
Z→µµ DATA (1371)
Z→µµ MC
CDF Run II Preliminary
140
∫ L dt = 72.0 pb
120
-1
100
200
80
60
100
40
20
0
40
50
60
70
80 90 2 100 110 120 130
Mee (GeV/c )
0
40 50 60 70 80 90 2 100 110 120 130
Mµ µ (GeV/c )
→ erlaubt Präzisionsmessungen mit statistischen Fehlern < 1%
Hauptproblem: Minimierung der systematischen Fehler
Z-Ereignisse hervorragend geeignet zum Studium systematischer Effekte:
–
Energie-Kalibration (mZ sehr genau bekannt)
–
Messung von Effizienzen (Trigger, Rekonstruktion, Akzeptanz) als Funktion von
Position im Detektor
–
Bestimmung der Korrelationen mit Ereignis-Topologie, Luminosität, Zeit...
Elektroschwache Physik – W/Z Wirkungsquerschnitte
Sommer 2003: Run II Messungen der Wirkungsquerschnitte für W,Z-Produktion in e,µ, τ
Winter 2004: Reduktion des syst. Fehlers (CDF), mehr Statistik (DØ)
σ BR(W→eν) = 2782 ± 14 (stat)
+61
−56
(syst) ± 167 (lum) pb (CDF, 72 pb−1)
σ BR(Z→µµ) = 248.9 ± 5.9 (stat)
+7.0
−6.2
(syst) ± 14.9 (lum) pb (CDF, 72 pb−1)
Messungen bereits limitiert durch systematische Fehler:
Luminosität, Effizienzen, PDFs
σ × Br (nb)
–
σ×Br(W→lν)
1
σ×Br(Z→l l )
+-
10
CDF (630)
CDF II (e+µ)
UA1 (µ)
CDF I (e)
UA2 (e)
DO I (e)
-1
theory curves:
Martin, Roberts, Stirling, Thorne
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Ecm (TeV)
Elektroschwache Physik – W/Z Wirkungsquerschnitte
Verhältnis W- und Z-Wirkungsquerschnitte:
σ × BR(W → lν)
R=
σ × BR(Z → ll)
Standard Model
World Average (RPP 2002)
(includes Run I results)
–
dominanter Fehler auf Luminosität fällt weg
(from R)
–
CDF II combined(e+ µ )
CDF II(e)
CDF II( µ )
preliminary
neue Messung von CDF (Kombination e, µ):
R=10.94 ± 0.15 (stat) ± 0.13 (syst)
D0 II(e)
→ Indirekte Messung der totalen W-Breite ΓW :
(from R)
1
σW
Γ(W → lν)
R=
σZ BR(Z → ll)
ΓW
D0 Ia+b(e)
CDF I(e)
NNLO-Rechnung: σW /σZ , Γ(W → lν)
UA2(e)
LEP-Messung: BR(Z→ll)
UA1(e+µ )
Daraus ergibt sich
ΓW = 2071.4 ± 39.8 MeV
1.8
2
2.2
2.4
Γ(W)
2.6
2.8
(GeV)
Elektroschwache Physik – Diboson Produktion
Messung des Wγ, Zγ-Wirkungsquerschnitts
q̄
–
Direkter Test trilinearer Eichbosonkopplungen
–
W,Z-Selektion mit zentralem Photon:
W
q
Et >7 GeV, Lepton-Photon-Separation ∆R>0.7
69 candidates
40
Z γ → ll γ MC + BG
35
2
131 Candidates
30
Wγ →eν γ + BG
QCD+Zγ +τν γ
25
Jet→ γ BG
30
20
70
data 128 events
60
QCD + Z γ + τ νγ
W γ→ µνγ MC + BG
Z γ + τ νγ
50
Zγ +τν γ
τ νγ
40
25
15
30
20
15
10
20
10
5
10
5
0
0
Number of Events / (10 GeV/c )
45
W
CDF Run 2 Preliminary 192 /pb
CDF Run 2 Preliminary 202/pb
Events ⁄ 0.35
N events/7GeV
CDF Run 2 Preliminary 202/pb
γ
10
20
30
40
50
60
70
80
90
photon E T (GeV)
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4 4.5
∆R(e, γ )
0
40
60
80
100 120 140 160 180
2
MT(µγ , ν) GeV/c
σW γ × BR(W→eν) σW γ × BR(W→ µν) σZγ × BR(Z→ll)
Messung (CDF, 200pb−1 ) 21.9±2.6±2.2±1.3 20.0±2.9±1.8±1.2 5.3±0.6±0.3±0.3
Theorie (NLO)
19.3±1.3
19.3±1.3
5.4±0.4
Sensitivität für anomale Eichbosonkopplungen jenseits der LEP-Grenzen ab 2 fb −1
Auf dem Weg zur Präzisionsmessung der W-Masse
–
Aktuelle Messung (Run I): 80.454 ± 0.059 GeV
–
Methode: Fit der MT -Verteilung
r
MT = 2ETl ETν (1 − cos Φlν )
Future: σmW =15 MeV, σmt =1 GeV
6
Winter 2001
Future
mW
∆χ2
4
2
0
Excluded
Preliminary
10
2
mH [GeV]
–
erfordert extrem gutes Verständnis von Energieskala und radiativen Korrekturen
–
systematische Studien statistisch limitiert (Z-Ereignisse)
–
2-fache Run I Statistik liegt vor, erste Run II Messung Sommer 2004
–
Kombination aller Kanäle und beider Experimente:
ultimative Präzision von 15 MeV scheint möglich
Suche nach Higgs-Bosonen – Produktion und Zerfall
Produktionswirkungsquerschnitte
Verzweigungsverhältnisse
gg−> H
WH
Hqq
bbH
ZH
ttH
Schwere Higgs-Bosonen (mH >130 GeV):
g
Dominanter Zerfallskanal: H→WW
t
H
t
t̄
g
Produktion: Gluon-Gluon Fusion
→ relativ hoher Wirkungsquerschnitt
→ klare 2-lepton+6Et Signatur aus H→WW→lνlν
Leichte Higgs-Bosonen (mH <130 GeV):
q̄0
Dominanter Zerfallskanal: H→bb̄
H
Produktion: in Assoziation mit Vektorbosonen W,Z
V
q
V
→ leptonische W,Z-Zerfälle beste Signatur
→ b-tagging gegen Untergrund aus W/Z+jets
Suche nach Higgs-Bosonen: H→WW
Selektionen für ee+ E
6 t, eµ+ E
6 t, µµ+ E
6 t
–
Untergrundprozesse: W+jets und WW (irreduzibel)
–
11.1 Ereignisse erwartet (5.0 von WW), 9 Ereignisse beobachtet
–
zusätzliche Information: Winkelkorrelationen
10
3
2
10
10
1
1
10
-1
10
0
10
20
30
40
50
60
2
10
10
10
3
70 80 90 100
miss
E T (GeV)
Z→ µµ
Z → ττ
WW → e µ
QCD
W+Jet → µx
WZ → e µx
tt→ e µ
Higgs (160 GeV)
DATA
DØ Run II Preliminary
-1
DØ Run II Preliminary
10
10
-2
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
∆ φe µ
1
Standardmodell mit 4. Generation:
–
erhöhter Higgs-Wirkungsquerschnitt
–
Sensitivität Sommer 2004
10
H → WW→ ee/e µ/ µµ
2
Excluded at LEP
10
QCD
Z → ee
Z → ττ
WW → ee
W+Jet → ex
Υ → ee
WZ → eex
tt → ee
DATA
σ × BR(H → WW) (pb)
–
Entries/0.2
dN/4GeV
DØ: Suche nach schweren Higgs-Bosonen hat begonnen (175 pb−1)
Standardmodell: 4fb
für Ausschluß 95% C.L.
Topcolor
-1
Standard Model
100
−1
4 th Generation Model
120
140
160
180
200
Higgs mass (GeV)
Suche nach Higgs-Bosonen: H→ bb̄
–
Suche nach WH→lνbb̄ für l=e,µ
–
W-Selektion, plus 2 identifizierte b-Jets
–
Topologie+Kinematik erlaubt Separation von tt̄und Wbb̄-Untergrund
–
Insbesondere: Rekonstruktion der bb̄-Masse
Events / 20 GeV
Erste Analysen existieren (CDF 162pb−1, DØ 175pb−1 ):
DØ Run II Preliminary L = 174 pb -1
W + 2 b-tagged jets,
10
25 GeV<M T (W)<125 GeV
Data
W+jets
tt
Wb b
other
WH x4
1
10
-1
(115 GeV)
Kein Hinweis auf Überschuß in den Daten
10
Sensitivität nur mit mehr Daten, allen Kanälen und
verfeinerten Algorithmen
-2
0
50 100 150 200 250 300 350 400
Dijet Mass (GeV)
W+2jets (Data)
Standard Model
Pseudo Experiment
(mean and rms)
1
10
-1
110
115
120
125
130
Higgs Mass (GeV/c2)
-1
σ(WH)+ Br(H bb) (pb)
10
Int. Luminosity per Exp. (fb )
-1
CDF Run II Preliminary (162 pb )
SUSY/Higgs Workshop
(’98-’99)
Higgs Sensitivity Study (’03)
10
statistical power only
(no systematics)
5 σ Discovery
3 σ Evidence
95% CL Exclusion
1
100
105
110
115
120
125
130
2
Higgs Mass mH (GeV/c )
135
140
Suche nach Higgs-Bosonen – Produktion und Zerfall
Produktionswirkungsquerschnitte
Verzweigungsverhältnisse
gg−> H
WH
Hqq
bbH
ZH
ttH
Leichte Higgs-Bosonen und erhöhte bbH-Kopplung:
g
b̄
h
g
b
Dominanter Zerfallskanal: H→bb̄
Produktion: in Assoziation mit b-quarks
–
relevant in Modellen mit 2 Higgs-Dubletts (SUSY)
Suche nach Higgs-Bosonen: Supersymmetrie
DØ: Erste Suche nach bb̄H in Run II-Daten (130 pb−1)
–
Untergrund: Multijet-Produktion (modelliert aus Daten und im MC)
–
Rekonstruktion der Higgs-Masse im bb̄-Spektrum
DØ Run II Preliminary
100
Data
Bkgd.
mh = 120 GeV
80
DØ Run II Preliminary
150
100
60
40
50
Excluded at LEP
120
tan β
Selektion: mindestens 3 b-Jets (Effizienz ≈1%)
Events / 10 GeV
–
MSSM Higgs bosons
b b φ ( → b b ), φ = h, H, A
20
0
–
100
200
300
400
500
M jj (GeV)
80
100
120
140
mA (GeV)
kein signifikanter Überschuß
95% CL Exclusion, Maximal Mixing Scenario
5 fb
50
→ Ausschlußgrenzen in Ebene aus bbH-Kopplung (∼tanβ)
und Masse mA
45
-1
10 fb
-1
bbΦ
40
35
–
mindestens ein Higgs-boson mit m≤135 GeV
VH−>Vbb
30
tanβ
Supersymmetrie:
25
20
15
–
Kombination von bb̄H und VH-Analysen erlaubt Test auf
95% C.L. ab 5fb−1 (mhmax-Szenario)
10
LEP2 Excluded
5
100
150
200
250
MA (GeV)
300
350
400
Suche nach neuen Teilchen
Standardmodell zeigt komplexe Struktur
–
Teilchenmassen, Mischungswinkel, Kopplungskonstanten...
Hoffnung:
–
Strukturen lassen sich erklären durch fundamentale, “einfache” Theorie bei hoher
Energie (bitte inklusive Gravitation)
Beliebte Zutaten und Erwartungen:
–
Grand Unification
→ massive Teilchen mit Quark/Lepton-Kopplung (Leptoquarks)
→ schwere Eichbosonen
–
60
−1
α1
50
Supersymmetrie
40
→ supersymmetrische Partner
α
−1
30
−1
–
Quantengravitation, String Theorie
→ Gravitonen, zusätzliche Raum-Zeit-Dimensionen
α2
20
10
0
Grund zu Optimismus:
–
−1
α3
2
4
6
8
10
12
14
Log10(Q/1 GeV)
16
18
Struktur des Standardmodells (Hierarchieproblem) legt nahe, daß neue Effekte bereits
bei TeV-Energien auftreten
Suche nach neuen Teilchen – Schwere Resonanzen
Beide Experimente: Suche nach X→f f̄ im Run II-Datensatz
Zwei-Lepton Selektion, Studium des Massenspektrums jenseits der Z-Resonanz
diEM Mass Spectrum
104
DØ Run II Preliminary
χ2 / ndf
Prob
p0
p1
3
10
102
62.63 / 53
0.1716
24.03 ± 0.71
0.01187 ± 0.00005
σ(Z’→ee) × A/σ(Z→ee)
–
10-1
Z’ Limits
10-2
10
10-3
1
10-1
-2
10
10-4
-3
10
-4
10
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
200
300
400
500
600
700
800
Z’ Mass, GeV
Suche nach Resonanz im Elektron-Elektron-Kanal
–
Daten sind konsistent mit Erwartung aus Drell-Yan- und 2-Jet-Untergrund
→ Grenzen auf Produktionswirkungsquerschnitt als Funktion der Masse
→ Vielzahl möglicher Interpretationen – Beispiel: schwere Eichbosonen
Kanal Massengrenze Datensatz
Z’→ee m>780 GeV 200 pb−1
Suche nach neuen Teilchen – Schwere Resonanzen
Beide Experimente: Suche nach X→f f̄ im Run II-Datensatz
Zwei-Lepton Selektion, Studium des Massenspektrums jenseits der Z-Resonanz
Events / 5 GeV/c
2
CDF RUN II Preliminary (200 pb
10
10
-1
)
Data
All
DY Z-> µ µ
QCD+cosmics
DY Z-> τ τ , WW, WZ, t t
3
2
10
σ.BR(Z' → µµ) (pb)
–
10
CDF RUN II Preliminary
2
σ .BR(Z' → µµ) limit (95% C.L.)
σ .BR(Z' → µµ) (LO × 1.3)
(SM couplings assumed)
10
585 GeV/c
2
1
1
10
10
10
-1
∫Ldt = 126 pb
-1
-2
100
200
300
400
500
600
700
800
2
Dimuon Mass (GeV/c )
10
-1
-2
300
400
500
600
700
800
2
Z' Mass (GeV/ c )
Suche nach Resonanz im Myon-Myon-Kanal
–
Daten sind konsistent mit Erwartung aus Drell-Yan- und 2-Jet-Untergrund
→ Grenzen auf Produktionswirkungsquerschnitt als Funktion der Masse
→ Vielzahl möglicher Interpretationen – Beispiel: schwere Eichbosonen
Kanal Massengrenze Datensatz
Z’→ee
m>780 GeV 200 pb−1
Z’→ µµ m>585 GeV 126 pb−1
Suche nach neuen Teilchen – Schwere Resonanzen
Beide Experimente: Suche nach X→f f̄ im Run II-Datensatz
Zwei-Jet Selektion, Studium des Massenspektrums
CROSS SECTION (pb/GeV)
–
10
3
CDF RUN 2 PRELIMINARY
10
2
10
RUN 2,
s = 1.96 TeV, 139 pb -1
RUN 1,
s = 1.80 TeV, 106 pb -1
1
-1
10
-2
10
 cos θ*<2/3,  ηJET  <2
-3
10
Not corrected for resolution
-4
10
200
400
600
800
1000
1200
1400
DIJET MASS (GeV)
Suche nach Resonanz im Jet-Jet-Kanal
–
Daten sind konsistent mit Erwartung aus Drell-Yan- und 2-Jet-Untergrund
→ Grenzen auf Produktionswirkungsquerschnitt als Funktion der Masse
→ Vielzahl möglicher Interpretationen – Beispiel: schwere Eichbosonen
Kanal Massengrenze Datensatz
Z’→ee
m>780 GeV 200 pb−1
Z’→ µµ m>585 GeV 126 pb−1
W’→qq̄ m>410 GeV
75 pb−1
Suche nach Leptoquarks
Leptoquarks koppeln an Leptonen und Quarks (Motivation: Grand Unification)
Beide Experimente: Suche nach LQLQ→llqq̄, lνqq̄, ννqq̄ im Run II-Datensatz (200 pb −1)
–
Selektionen: 2l+2j, l+2j+6Et, 2j+6Et (mit l=e,µ)
–
Hohe LQ-Masse → hohe Transversalimpulse für Zerfallsprodukte
→ Suche nach Überschuß bei hohem ST =p1T + p2T + p3T + p4T
Verbesserte Massengrenzen:
–
1. Generation: m>238 GeV für BR(eq)=1
–
2. Generation: m>240 GeV für BR(µq)=1
–
Alle Generationen: m>117 GeV für BR(νq)=1
Suche nach neuen Teilchen – Zusätzliche Raum-Zeit-Dimensionen
Vielzahl möglicher Effekte – Beispiele:
ee/γγ-Masse
diEM Mass Spectrum
Elektron-Elektron-Masse
DØ Run II Preliminary
diEM Mass Spectrum
Events/10 GeV
Events/10 GeV
10
3
10
2
10
10
1
3
10
102
10
1
-1
10-1
10
10-2
10-2
-3
-3
10
0
DØ Run II Preliminary
4
10
4
100
200
300
400
500
600
700
800
900
10
0
100
200
300
400
600
700
800
900
1000
diEM Mass, GeV
diEM Mass, GeV
–
500
Modifizierte Diphoton/Dilepton Wirkungsquerschnitte
–
durch Graviton-Austausch
–
durch Anregung zusätzlicher Eichboson-Moden
DØ (200 pb−1, ee): M>1.13 TeV
–
Graviton-Produktion
–
in Assoziation mit Jet (Mono-Jets)
Events / 10
DØ+CDF (200 pb−1, ee/γγ): M>1.43 TeV (GRW-Konvention)
10
10
10
4
DØ Run II Preliminary
Data
MC
Signal
3
2
10
DØ (85 pb−1, j+6Et): M>685 GeV (ndim=4)
1
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
missing ET
Supersymmetrie
Vorhersage: Superpartner für jedes Standardmodell-Teilchen
–
Quarks, Gluonen → Squarks, Gluinos
–
Leptonen, Neutrinos → Sleptonen, Sneutrinos
–
Eichbosonen, Higgs-Bosonen → Charginos, Neutralinos
Massenspektrum unbekannt (→ Modellannahmen)
Nahezu allgemeingültig: leichtestes SUSY-Teilchen stabil, schwach wechselwirkend
→ Beitrag zu dunkler Materie
→ nicht nachweisbar in Collider-Detektoren → SUSY-Signatur: fehlende Energie E
6 t
Beispiel: Squark-Paarproduktion
pp̄→q̃q̃→qχ̃01 qχ̃01
Signatur: 2 jets + E
6 t
Suche nach Supersymmetrie – Squarks/Gluinos
–
pp̄-Collider erlaubt Produktion von Squarks/Gluinos über starke Wechselwirkung
q̃q̃→qχ̃01 qχ̃01
–
Signatur:
(2 jets + E
6 t)
–
Massiver Untergrund aus Multijet-Produktion,
Z+jets (mit Z→ν ν̄)
→ Harte Schnitte:
10
DØ Run II Preliminary
3
Data
SM bg.
Signal
2
10
ptijet >275 GeV
1
0
Signal cross-section
Excluded cross-section
6
squark mass (GeV/c2)
8
DØ Run II Preliminary
100
150
200
250
300
350
300
˜q → q χ
ALEPH
400
D0 RunII excluded
D0
CDF
200
ALEPH
4
100
2
M ∼q< M ∼χ
LEP 1
220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 2
Squark Mass (GeV/c )
400
Missing ET (GeV)
→ verbesserte Ausschlußgrenzen
10
50
M∼
g
i
M
∼q =
P
DØ, 85 pb−1:
4 Ereignisse beobachtet (2.7±1.0 erwartet)
Cross-section (pb)
–
10
UA1 & UA2
E
6 t>175 GeV,
Events / 10 GeV
→ große Wirkungsquerschnitte
0
0
100
200
300
400
500
600
2
gluino mass (GeV/c )
Suche nach Supersymmetrie – Charginos/Neutralinos
DØ: Suche nach Chargino/Neutralino-Produktion in Trilepton-Ereignissen (175 pb −1)
–
Drei Selektionen 3l+6Et: ee+l, eµ+l, µ±µ±
–
Herausforderungen:
– Ereignisraten klein (σ×BR<0.5 pb)
– Leptonen mit wenig Transversalimpuls
χ̃01
q̄0
f±
χ
1
W
–
Untergrund: WW, WZ, Wγ
–
2 Ereignisse beobachtet (0.9 ± 0.5 erwartet)
χ̃02
l±
l+
l−
χ̃01
q
→ Deutliche Verbesserung der Run I-Grenzen
10
DØ Run II Preliminary
10
10
± 0
1
Z → µµ
Z→ ττ
WW → e µ
QCD
W+Jet → µx
WZ → e µx
tt → e µ
SUSY Pt 1
DATA
-1
-2
0
σ ( χ 1χ 2) × BR(3l) [pb]
Sensitivität Sommer 2004 (zunächst für M`˜ ≈Mχ̃02 )
dN/2GeV
–
ν
W∗
Z∗
5
10
15
20
25
30
3.track
pT
(GeV)
2.4
2.2
2
1.8
1.6
1.4
1.2
LEP Chargino
1
Searches
0.8
0.6
0.4
0.2
0 98 100 102
DØ Run II Preliminary
± 0
Search for χ 1χ 2 → 3l+X:
Limit on σ × BR(3l)
M(χ±1) ≈ M(χ2 ) ≈ 2×M(χ1); M(slepton) ≈ M(χ2)
0
0
0
DØ Run I
± 0
DØ Run II χ1χ2 → e+e/e+µ / µ +µ
Expected limit
mSUGRA prediction
104 106 108
M( χ ±1) [GeV]
110
112
Zusammenfassung
–
Erste Tevatron Physik-Ergebnisse liegen vor
–
W,Z-Wirkungsquerschnitte, ΓW als Vorboten einer Präzisionsmessung der W-Masse
–
Verbesserte Grenzen für Produktion von Higgs-Bosonen bis 180 GeV
–
Suchen nach neuen Teilchen erproben unerforschte Regionen bis zu 1 TeV
–
Bisher 0.2 fb−1 analysiert, 2 fb−1 erwartet bis Ende nächsten Jahres
–
Aufregende Jahre der Tevatron Run II-Physik haben begonnen
DPG-Frühjahrstagung 2008?
6
Winter 2008
∆χ
2
4
2
0
Excluded
Preliminary
10
2
mH [ GeV ]