Ricerche di Nuove Particelle a LEP Marcello Maggi INFN Bari IFAE –Torino Aprile 2004

I Dati di LEP LEP: collisore e  e  E cm ~ M Z (LEP1) wimp ≠ ν E cm ~ GeV (LEP2) L~2.6 fb  Gli esperimenti: Tutti i limiti di esclusione sono al 95% C.L. ~

Sommario delle ricerche effettuate Quadro teorico di riferimento MSSM (o quasi) Settore Higgs Standard Model MSSM CPC Gluofobico Fermiofobico MSSM CPV Decadimenti invisibili Settore Sparticelle RPC RPV GMSB AMSB

Higgs nel Modello Standard ee ee Z* Z H Produzione associata Molte topologie nello stato finale H→bb  Z→vv Z→l  l  Z→hadrons  Aleph ha osservato un eccesso di “candidati” al livello di 3.8  Compatibile con un Higgs di 114 Gev

Risultati Q=L s+b /L b 15% consistente con s+b 9% consistente con b m H > GeV Limite di esclusione dell’accoppiamento HZZ

Higgs in MSSM Il settore dell’Higgs ha 2 doppietti complessi: H 1, H 2 Bosoni P=+ h,H P=  A Carichi H , H  Parametri tan(  ) = v1/v2  =mescolamento h,H … ee ee Z* Z h ee ee A h h→bb  A→bb 

MSSM Masse, sezioni d’urto e frazioni di decadimento sono espresse in: Parametri: al primo ordine tan(  ) m A Ad ordini successivi A accoppiamento Hff m g massa del gluino  parametro di massa di H m susy massa degli sfermioni M 2 massa dei gaugini ~ ~~ Scenari: 1)mh-max 2)no-mixing 3)large-  4)gluofobico 5)piccolo  eff 6)CPV …

Scenari classici… L’esclusione di regioni di tan(  ) dipende dalla massa del top hA non permesso cinematicamente h→AA Scenario m h (GeV) m A (GeV) tan(  ) mh-max>91.0> no-mixing>91.5>

Effetto della massa del top

Large-  Scenario difficile a LEP: h→cc o gluoni  2 Br(h→hadrons) m h +m A (GeV) m h >112.9 GeV for  SM (hZ)

Higgs Gluofobico Scenario difficile ad LHC: sopressione del vertice hgg m h >82 GeV m A >87.5 GeV

Violazione di CP nel settore dell’Higgs Autostati di massa ≠ autostati di CP Bassi valori di massa non piu’ escluse

Decadimenti invisibile dell’Higgs m h >113.5 GeV ee ee Z* Z h   h decade in coppie di majoroni (Neutralini per M 2 >> M 1 )

Le Sparticelle La supersimmetria raddoppia i gradi di liberta’ delle particelle del MS R p =+1 p ↔ Rp=-1 p (s=±1/2 s) Conservazione di R p La p piu’ leggera e’ stabile (LSP) Le superparticelle sono prodotte in coppia ~~ ~

RPC scenario  LSP ottimo candidato per la materia oscura Produzione di p caratterizzata da energia mancante (fondamentale l’ermeticita’ dei rivelatori). ~

RPC scenario Processi a 4 fermioni cMSSM Difficolta’ nelle selezioni Processi   M=m p -m  ~

Sleptoni Excluded at 95% CL √s= GeV Decadimento: l→l  Topologia: leptoni acoplanari ~ Piccoli  M elettroni singoli da e L e R ~~

Squarks Dominio incontrastrato delle macchine adroniche LEP aggiunge per topologie con jet sotto la soglia di trigger

Chargini a grandi m 0  M > 3 GeV Ricerche standard  M < 3 GeV Ricerche di  ISR  M < 0.2 GeV Ricerche di kink e particelle stabili in cMSSM: M  + > 92.4 GeV

Limite di massa del   <0 Non permesso teoricamente Limiti EW di LEP1 Ricerche di chargini Ricerche di sleptoni Ricerca di h Ricerca di  ’→stau Ricerca di stau stabili

Limite di massa del  M  >50.3 GeV

In Sintesi Settore dell’Higgs MSSM ±± MSSM Flavour blind Fermiofobico Decadimenti invisibile h Modello Standard  Commentolimite (GeV)Particella

In Sintesi MSSM cMSSM mSUGRA (  >0) mSUGRA (  <0)   M>3 GeV m >300 GeV Higgsino Gaugino m >500 GeV ±± M  =0(40) GeV “ “ Z  99.6 (99.4) 94.9(96.5) 85.0(91.7) ee Commentolimite (GeV)Particella ~ ~ ~ ~~ ~ ~

In Sintesi Violazione di Rp Slepton NLSP any lifetime  M>3 GeV, m  GeV “ Commentolimite (GeV)Particella ee ~ ~ ~ ee ~ ~ ~ GMSB

Conclusioni SM Higgs: lavoro terminato MSSM Higgs: molto sviluppo in nuovi quadri teorici. Risultati finali attesi per l’estate(?) Particelle Supersimmetriche. Le ultime combinazioni stanno procedendo