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

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

2 I Dati di LEP LEP: collisore e  e  E cm ~ M Z (LEP1) wimp ≠ ν E cm ~130-209 GeV (LEP2) L~2.6 fb  Gli esperimenti: Tutti i limiti di esclusione sono al 95% C.L. ~

3 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

4 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

5 Risultati Q=L s+b /L b 15% consistente con s+b 9% consistente con b m H > 114.4 GeV Limite di esclusione dell’accoppiamento HZZ

6 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 

7 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 …

8 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>91.90.5-2.4 no-mixing>91.5>92.20.7-10.5

9 Effetto della massa del top

10 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)

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

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

13 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 )

14 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 ~~ ~

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

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

17 Sleptoni Excluded at 95% CL √s=183-208 GeV Decadimento: l→l  Topologia: leptoni acoplanari ~ Piccoli  M elettroni singoli da e L e R ~~

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

19 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

20 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

21 Limite di massa del  M  >50.3 GeV

22 In Sintesi Settore dell’Higgs MSSM 91.9 78.6 ±± MSSM Flavour blind Fermiofobico Decadimenti invisibile 91.9 112.9 109.7 114.4 h Modello Standard 114.4  Commentolimite (GeV)Particella

23 In Sintesi MSSM cMSSM mSUGRA (  >0) mSUGRA (  <0) 45.0 50.8 50.3   M>3 GeV m >300 GeV Higgsino Gaugino m >500 GeV 103.5 92.4 91.9 ±± M  =0(40) GeV “ “ Z  99.6 (99.4) 94.9(96.5) 85.0(91.7) ee Commentolimite (GeV)Particella ~ ~ ~ ~~ ~ ~

24 In Sintesi Violazione di Rp Slepton NLSP any lifetime  M>3 GeV, m  GeV “ 96.3 96.9 95.9 Commentolimite (GeV)Particella ee ~ ~ ~ ee ~ ~ ~ 65.8 96.3 86.9 GMSB

25 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