다음달 초 그 자리를 LHC에 물려주겠지만 현존 최고의 가속기는 미국 일리노이 시카고 근교에 위치한 테바트론(Tevatron)이다. 테바트론의 가장 중요한 입자검출기인 CDF와 D0의 데이터를 종합한 결과 힉스 질량이 170 GeV인 경우는 95% 신뢰도로 제외(rule-out)되었다는 소식이 최근 페르미 연구소로 부터 들려왔다.
Joint CDF, DZero effort lands Fermilab in Higgs territory, Tevatron Experiments Double-Team Higgs Boson[Link]
일반적으로 H->WW 채널이 열리는 질량인 160 GeV 근처에서 가장 쉽게 힉스의 신호를 검출할 수 있다고 알려져 있는데, 힉스의 여타 입자와의 상호작용과 테바트론의 입자 검출장치의 센시티비티 등을 고려했을 때 170 GeV 근처가 베스트 포인트이다. 이미 실험을 통해 얻은 CDF와 D0의 데이터를 통합하여 통계적으로 분석한 결과 170 GeV 질량의 힉스에 대해서는 95% 신뢰도로 그 신호가 없다는 것이 확인된 것이 이번 발표의 핵심이다. 테바트론에서 힉스 질량 범위에 대한 sensitivity는 아래 그림에 잘 나타났다.
이로서 LEP 실험을 통해 이미 제외된 114GeV 이하인 경우와 함께 힉스가 가질 수 있는 질량의 범위는 114-170 GeV 이거나, 170 GeV 이상일 것으로 생각할 수 있게 되었다. 아래 그림을 보자.
전기약력과 관련된 정밀 데이터로부터 이미 150 GeV 이상의 경우는 표준모형과 잘 맞지 않는다는 것이 알려져 있었다는 것을 생각해 볼 때, 이번 결과가 그리 놀랄 일은 아니라는 코멘트를 달아둔다.
LHC에서도 테바트론과 같이 160 GeV 이상의 질량을 가진 힉스가 존재할 경우 가장 쉽게 그 신호를 찾을 수 있을 것이지만, 그 이하일 경우는 쉽지 않다. 따라서 만약 낮은 에너지 초대칭성이 존재한다면 수없이 많은 스칼라 쿼크 입자와 글루이노 등을 통해 힉스보다도 먼저 그 증거를 포착할 수 있을 것으로 본다.
Joint CDF, DZero effort lands Fermilab in Higgs territory, Tevatron Experiments Double-Team Higgs Boson[Link]
일반적으로 H->WW 채널이 열리는 질량인 160 GeV 근처에서 가장 쉽게 힉스의 신호를 검출할 수 있다고 알려져 있는데, 힉스의 여타 입자와의 상호작용과 테바트론의 입자 검출장치의 센시티비티 등을 고려했을 때 170 GeV 근처가 베스트 포인트이다. 이미 실험을 통해 얻은 CDF와 D0의 데이터를 통합하여 통계적으로 분석한 결과 170 GeV 질량의 힉스에 대해서는 95% 신뢰도로 그 신호가 없다는 것이 확인된 것이 이번 발표의 핵심이다. 테바트론에서 힉스 질량 범위에 대한 sensitivity는 아래 그림에 잘 나타났다.
이로서 LEP 실험을 통해 이미 제외된 114GeV 이하인 경우와 함께 힉스가 가질 수 있는 질량의 범위는 114-170 GeV 이거나, 170 GeV 이상일 것으로 생각할 수 있게 되었다. 아래 그림을 보자.
전기약력과 관련된 정밀 데이터로부터 이미 150 GeV 이상의 경우는 표준모형과 잘 맞지 않는다는 것이 알려져 있었다는 것을 생각해 볼 때, 이번 결과가 그리 놀랄 일은 아니라는 코멘트를 달아둔다.
LHC에서도 테바트론과 같이 160 GeV 이상의 질량을 가진 힉스가 존재할 경우 가장 쉽게 그 신호를 찾을 수 있을 것이지만, 그 이하일 경우는 쉽지 않다. 따라서 만약 낮은 에너지 초대칭성이 존재한다면 수없이 많은 스칼라 쿼크 입자와 글루이노 등을 통해 힉스보다도 먼저 그 증거를 포착할 수 있을 것으로 본다.
덧글
Explore 2008/08/05 09:55 # 삭제 답글
170Gev에는 없을 것 같다고 결론을 내리는데 왜 더 낮은 에너지인 114~170Gev에서는 아직 파악이 안되는 겁니까?그 에너지 대역에서는 정밀하게 측정할 수 있는 상호작용 채널이 없기 떄문인가요?
ExtraD 2008/08/05 10:08 #
일단 W 보존 질량의 두배인 대략 160 GeV 이하에선 H->WW로 붕괴하는 채널이 열리지 않기 때문에 주로 b-antib 로 붕괴하는 채널을 보아야하는데 이것이 워낙 깨끗하게 읽어내기가 힘들어요. 하드론 머신이니 당연하겠죠?160-170 GeV 사이는 붕괴 채널 자체는 별로 달라질 바가 없을텐데, 테바트론 디텍터가 가진 센시티비티와 관련해서 170 GeV 근처가 가장 유리한 모양입니다. (이 부분은 저도 자세한 사항을 이해하고 있진 않습니다.)
HoonKP 2008/08/05 21:13 # 답글
Lubos 블로그에서 보면 LEP이 계속 가동되었다면 Higgs를 발견했을지도 모른다고 얘기하더군요.170GeV higgs exclusion 소식들은 CERN에서도 핫한 이슈인 듯 하네요, 오늘 아침에만 해도 두 번씩이나 대화소재로 들었어요.
ExtraD 2008/08/06 01:11 #
LEP-II에서 실제로 가동종료 직전 114.5 GeV 에서 힉스 (+something else 까지) 2.6 시그마 정도의 시그널을 봤다는 주장이 나왔었죠. 하지만 스케쥴 연장없이 더이상의 데이터 테이킹을 멈추고 LHC 쪽으로 기존의 스케쥴 대로 진행했었습니다.그 해석은 두가지에요.
1. LEP의 실험 종료를 조금이라고 늦춰보려는 실험팀의 바이어스가 걸린 해석을 했다는 주장
2. 실제로 시그널이 잡히자 LHC를 걱정하여 황급히 문을 닫았다는 주장
둘 다 정치적인 이슈가 걸려있기에 어느쪽이 옳은지 (혹은 둘다 그른지) 모르겠습니다만, 여전히 LEP에서 힉스를 보았다고 주장하는 사람들도 있다고 들었습니다. 직접 만나보진 못했지만..