Fisica delle particelle elementari
Studi, con simulazioni Monte Carlo, delle performances
dell'analisi H → ZZ* → 4l (l=μ, e) finalizzati a disegnare e
ottimizzare gli upgrades del rivelatore CMS allo scopo di mantenere
o migliorare le caratteristiche attuali a energie nel centro di
massa più elevate e con luminosità molto maggiori di quelle
attuali
Analisi per la ricerca e lo studio del bosone di Higgs, utilizzando
lo stato finale con quattro leptoni (“golden channel”): questi
studi hanno contributo alla scoperta fondamentale di un nuovo
bosone scalare con una massa di ~125 GeV
In questi ultimi anni SB si è occupata della ricerca del bosone di
Higgs, in collisioni protone-protone registrate, a un'energia nel
centro di massa √s = 7 TeV e 8 TeV, con l'esperimento CMS a LHC
presso il laboratorio CERN di Ginevra. La ricerca e' stata svolta
nei canali dove il bosone di Higgs decade in stati finali
leptonici, ossia i canali H → ZZ* → 4l (l=μ,e), dove quattro muoni,
quattro elettroni, o due elettroni e due muoni sono presenti nello
stato finale. Questi canali permettono di distinguere assai
facilmente il segnale proveniente dal bosone di Higgs
dall'importante fondo adronico. Il gruppo di CMS Bologna che si
occupa della ricerca del bosone di Higgs, nel quale lavoro, ha
svolto un ruolo di primaria importanza nella fondamentale scoperta
di questo nuovo bosone.
Sfruttando l'esperienza acquisita, in parallelo all'attività di
misura delle proprietà di questo nuovo bosone, mi sono occupata
degli studi, con simulazioni Monte Carlo, delle performances
dell'analisi H → ZZ* → 4l con i futuri upgrades previsti del
rivelatore CMS. Per poter funzionare correttamente con le alte
luminosità previste fra alcuni anni, si progetta infatti di
aggiornare sia il rivelatore di tracciamento più interno, il pixel
detector, che il calorimetro adronico. Inoltre il primo livello di
trigger sarà migliorato sensibilmente in modo da permettere
efficienze di selezione elevate anche in presenza di un alto numero
di eventi sovrapposti (pile-up). Questi studi permettono di
prepararsi al meglio, adeguando e modificando le analisi esistenti,
alla presa dati che ricomincerà nel 2015 con collisioni a √s =
13-14 TeV. Per la fase di presa dati successiva ad altissima
luminosita', denominata HL-LHC, si dovrà poi sostituire
completamente il tracciatore e rifare sia il calorimetro
elettromagnetico che quello adronico nelle regioni in avanti
(endcaps). Si progetta inoltre di aumentare la coperta angolare di
tutti i sottorivelatori di CMS, estendendo anche il rivelatore di
muoni in avanti. A più lungo termine, questi studi sono finalizzati
a disegnare e a ottimizzare gli upgrades del rivelatore CMS allo
scopo di mantenere o migliorare le caratteristiche attuali a
energie nel centro di massa più elevate e con luminosità molto
maggiori di quelle attuali. Il gruppo di Bologna, del quale faccio
parte, ha svolto un ruolo preponderante in questa attività, con la
responsabilità diretta di questi studi per tutta la collaborazione
CMS.
