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Il tuo obiettivo principale è quello di eseguire una serie di misure della massa del bosone Z e di eventuali altre particelle presenti nel campione di dati. Fra queste ultime, dovrai scovare anche il bosone di Higgs. Dalle misure effettuate dovrai creare un istogramma, che verrà poi combinato con quello degli altri gruppi. Se non sai cosa sia un istogramma segui questo link. Userai il calcolatore di massa invariante incluso in HYPATIA. Per vedere come usarlo vai al sito ufficiale di HYPATIA. In questo esercizio userai questi strumenti, insieme alle informazioni sull'identificazione delle particelle fornite da HYPATIA.

Le tue immagini delle collisioni (event-displays) contengono un insieme di eventi con

  • bosoni Z (ed altre particelle) che decadono in coppie elettrone-positrone e muone-antimuone,
  • candidati Higgs in coppie fotone-fotone,
  • candidati Higgs in 4 leptoni,

ma anche tipologie completamente diverse di prodotti di collisioni che abbiamo definito eventi di fondo - come getti (fiotti di particelle) originati da quark e gluoni, e bosoni W. (Se non ti ricordi come sono fatti tali eventi, vai a Identificazione degli eventi). Dovrai usare ciò che hai imparato sull'identificazione delle particelle e sul calcolatore di massa invariante di HYPATHIA per cercare di capire se siano stati creati o no un bosone Z, un bosone di Higgs o altre particelle ignote.

Cosa fare:

  1. In HYPATHIA, per ogni collisione, cerca indicazioni della presenza di particelle come:
    • un bosone Z in coppie elettrone-positrone o muone-antimuone,
    • un candidato bosone di Higgs in coppie di fotoni
    • un candidato bosone di Higgs in due coppie di leptoni (e+e-e+e-, e+e-μ+μ-, μ+μ-μ+μ-)
    Se non sei in grado di identificare uno dei decadimenti di cui sopra, l’evento è probabilmente un evento di fondo. Usa gli strumenti forniti da HYPATIA per ottenere informazioni sulle tracce e prendere la tua decisione. Per aiutarti a tenere traccia dei tuoi risultati, compila il foglio che ti è stato dato.
  2. Se ritieni di aver visto una delle particelle sopra elencate, o un'altra particella che decade nello stesso modo, seleziona le tracce o gli oggetti corrispondenti ed inseriscili nella tabella del calcolo di massa invariante di HYPATIA.
    1. Se hai individuato una coppia elettrone-positrone o muone-antimuone potresti aver trovato un bosone Z o le più leggere particelle J/Psi o Upsilon.
    2. Se sei stato così fortunato da individuare due coppie di leptoni, inserisci tutte e due le coppie nella tabella della massa invariante di HYPATIA: potresti aver trovato un candidato Higgs con decadimento in 4 leptoni!
    3. Se credi di aver trovato un bosone di Higgs che decade in una coppia di fotoni, carica entrambi i fotoni nella tabella di HYPATIA.
  3. Se credi che l’evento sia invece frutto di un processo di fondo (assenza di coppie di leptoni con segno opposto o coppie di fotoni), ignora l’evento e procedi col successivo.
  4. Dopo aver analizzato tutti gli eventi, esporta la tabella della massa invariante da HYPATIA: File->Export Invariant Masses. Il nome del file è Invariant_Masses.txt, salvalo sul Desktop.
  5. Vai alla pagina indicata per sottomettere gli istogrammi e carica il file che hai appena salvato.