1 / 34

L’ESPERIMENTO NuTeV (Fermilab experiment 815)

L’ESPERIMENTO NuTeV (Fermilab experiment 815). Scuola di dottorato , XX ciclo Università di Padova. 5.10.2006. Paolo Bellan. Sommario. 1_ Motivazioni e ‘retroscena’ 2_ L’apparato sperimentale 2.1_ Fascio ed SSQT 2.2_ Il rivelatore 3_ Tecniche di analisi e risultati principali

reyna
Download Presentation

L’ESPERIMENTO NuTeV (Fermilab experiment 815)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. L’ESPERIMENTO NuTeV (Fermilab experiment 815) Scuola di dottorato , XX ciclo Università di Padova 5.10.2006 Paolo Bellan

  2. Sommario 1_ Motivazioni e ‘retroscena’ 2_ L’apparato sperimentale 2.1_ Fascio ed SSQT 2.2_ Il rivelatore 3_ Tecniche di analisi e risultatiprincipali 3.1_ Conta che ti passa… 3.2_ Non solo funzioni di struttura 3.3_ La famosa discrepanza a 3s: dove e come 4_ Possibili interpretazioni 4.1_ “Standard” 4.2_ NP 5 _ Conclusioni

  3. WHO’S SM?! Un po’ di storia… Scoperta delle correnti deboli neutre (estate 1973) previste dalla teoria EW, nm N  nm X GARGAMELLE Prima generazione di esperimenti, fine anni ’70; si testa la struttura base dello SM, caccia ai parametri base mZ, mW; precisioni tipiche sul 10% HPWF CIT-F CCFR, CDHS, CHARM e CHARM-II, SLAC eD, APV, UA1 e 2, PETRA, TRISTAN Esperimenti di seconda generazione, fine anni ’80; scoperta dei BV W, Z (82-83); primi limiti utili su mtop; le correzioni radiative diventano importanti; precisioni tipiche al 1-5% LEP I e II, SLD NuTeV, DØ, CDF, HERA, B-factories Terza generazione di esperimenti, compresi gli attuali. Si testa la coerenza interna dello SM, limiti sulla massa del bosone di Higgs, si cerca NP; precisioni ≤ 1%

  4. Tutto bene? …Quasi! Alcune crepe…. Teoriche • Troppi parametri liberi; • Non spiega l’origine dell’entità delle masse dei fermioni, del mixing tra flavour e della violazione di CP; • Non si pronuncia sull’unificazione delle c.c. ad alte energie • Problemi della GERARCHIA di gauge / della NATURALEZZA • Non contempla la Gravità Sperimentali • Il numero di n misurato dalla largezza invisibile è 2.964 +/- 0.0083 ( accoppiamento n↔Z inferiore?) • Le misure delle asimmetrie FB tra adroni e leptoni sono in disaccordo • SM global fit non molto soddisfacenti (e peggiorano tenendo solo le misure più precise!) • Non fornisce possibili spiegazioni per alcuni fenomeni (masse dei neutrini, D.E. / D.M., QGP…)

  5. Quantità dello SM definite dalle misure ai collider • Non molto precise sulle coupling dei n • Sondano la teoria ad energie Q² ~ MZ² • Scattering leptone-neutrino • OK per sondare l’accoppiamento debole del n a basso Q² • MA la piccola sez. d’urto rende le misure ardue • Es.: inverse m-decay, scattering elastico n - e-- • Scattering neutrino-nucleo • Processo puramente debole a basso e medio Q² • Statistiche potenzialmente favorevoli; complicazioni dalle funzioni di distribuzioni partoniche • Es.: scattering elastico e quasi el.: nm p  nm p &nm n  m- p; • DIS NC & CC: nm N  nm X &nm N  m- X

  6. MOTIVAZIONI FISICHE degli studi di processi nN a NuTeV • ALL’INTERNO DELLO SM: • Misurare accuratamente gli accoppiamenti di n e quark leggeri • Misurare parametri della teoria (Fi, mW…) con precisioni confrontabili con le altre misure • Testare l’universalità della teoria EW ad impulso trasferito (~ 30 GeV²) diverso dagli altri esperimenti • Indagare l’impatto delle varie correzioni radiative • AL DI LA` • Studi su oscillazioni dei neutrini • Sensibilità a differenti scenari di NP con misure fuori dal polo della Z0 • Ricerca dirette diNP: leptoquarks, compositeness, nuovi bosoni vettori…

  7. 2_ L’apparato sperimentale 2.1_ Il fascio Pacchetti da ~2x1012 di protoni da 800 GeV di TeV sul bersaglio primario in BeO  mesoni (p,K)  SSQT  Decay Pipe (350m)  n,m muon-shied in acciaio e piombo + 910 terra  detector Sistema di monitoring delle linee fasci Fascio ad alta purezza, grazie al SSQT: contaminazioni ‘wrong sign’ ~10-3 FLUSSI: ~20(4) n (anti-n) per 1013 pot; ‹En ›≈ 125 GeV, ne~1.6% , nt <10-5

  8. Provenienza dei n e frazione degli eventi Calibrazione CONTINUA! Test beam ad un certo angolo rispetto al fascio primario ed intervallato ad esso, sincronizzato con la trigger logic ed il gating dei segnali • elementi ottici (magneti di- e quadrupoli) • 3 diversi tipi di camere a drift • 8 moduli TRD • Un contatore Cerenkov • Funzionante in tre modi: • electron, hadron, muons • Utilizzato per: • Calibrare la risposta energetica del calorimetro a sciami adronici ed e- • Calibrare e mappare il campo magnetico • Monitorare la ‘posizione’ del detector

  9. dp/p = 1%(MCS dom) DEm/Em≈ 0.7% m Drift Chamber Steel toroids s(E)/E = 0.022 + (0.86±0.01) /√E ∫Bφ = 1.7 T, pT = 2.4 GeV risoluz in XY ~500 mm DE/Ehad≈ 0.43% θres ≈ 1.6x10-2 mr 2_ L’apparato sperimentale 2.2_ Il rivelatore Il calorimetro/ bersaglio • 3x3x17.7 m, ~690 Tons (390 fiduciale). Sandwich di : • 168 piani d’acciaio 5.1 cm • 84 liquid scintill. counter per triggerare / localizzare il vertice dell’ interazione nN / misurare event lenght / energia visibile / Em via Mult Scatt • 42 drift chamber; per misurare l’energia degli sciami adronici Ehad e localizzare lo posiz. Trasversa delle showers Em Ehad, qm Toroide (Muon Spectrometer) Misura l’E e carica dei m prodotti nelle interaz. di CC nel target 3 blocchi con magneti toroidali; tra ciascuno 8 dischi d’acciaio; in mezzo ad ogni gap 5 camere a drift a filo singolo + altri 2 set di tali camere a valle del rivelatore (Blue Cart) Drift Chamber 4 fototubi agli angoli degli scint. Counter  differenti trigger  gating Scintillatori Acciaio 5.1cm

  10. CC Esempio della risposta degli Scint. Count. Rapporto NC/CC da misurare in ambo i modi n e n • Criteri di selezione • @Trigger level: segnale in un certo numero di counter consecutivi • Timing cut • Vertice trasverso nei 2/3 del cal.  Contenimento longitudinale adronico e contenimento dei m: |X,Y| < 50 cm, 15.2cm < Rtor < 163 cm, qm > 7*10-³ Rad • Track Quality Cut x target e toroid separatamente (buon ² , etc) • ‘Event exit’: si taglia sul numero di counter a monte ed a valle (ev length significativa) & Shower containement; m good sign • Em >15 GeV; Ehad>10-20 GeV, 30<En< 360 GeV; Q² >1GeV²; muoni del segno giusto! Fondamentalmente un esperimento di conteggio di event rates… Separazione di eventi di CC da NC statistica, basandosi sulla ‘lunghezza dell’evento’ definita dal numero di counters attraversati ↔ deposito longitudinale di E NC

  11. Statistica totale 1.6x106n eventi 3.5x105n eventi, …ma non solo conteggi! Contaminazioni e backgrounds • SHORT nm CC ev (20%) • SHORT ne CC ev (5%) • Cosmici (0.8%) • LONG nm NC ev (0.3%) ‘punch through’ effects • HARD m Bremstr (0.2%)

  12. Essenziale avere MC dettagliati Sorgenti d’errori e Sistematiche • PDF • - per le coupling CC e NC • - per i modelli di sez. d’utro (p.es stima degli ev di CC ‘corti’) • Flussi di neutrini • - assieme alle sez. d’urto, per predire il numero di eventi • - correzioni per eventi di ne- CC (~ short NC) • Risoluzione in Ehad, Em : energy-scale / linearità (investe la stima sia del flusso che l’estrazione della sez. d’urto differenziale), dEm/dx DE/Ehad≈ 0.43%; DEm/Em≈ 0.7%; incertezze dai modelli di smearing • incertezze sul flusso (sotto il %) • RL, mc , Higer twist, correz radiative • Vertice, size - shower lenght models • Efficienza dei counters, noise • 2.1% di incertezza della media mondiale della sez. d’urto di neutrino (nella normalizz. globale del flusso) • Approssimazioni usate • Parametri (nei fit, charm prod. threeshold…) • Modellizzaz. della lunghezza delle showers • - per correggere NC short che ~ long CC • Risposta del detector (VS posizione, energia, tempo) • - cruciale il continuo test beam …e per testare la stabilità dei risultati Rexp al variare dei tagli di selezione ( v. BCKUP Slide)

  13. Separazione di eventi di CC da NC • Binning in En,,x,Q² • Raw data  frequenze di ‘eventi frazionari’ • Correzioni per accettanza e smearing (fast detector simulation) • F2, xF3 dal fit della dipendenza in y di somma e differenza delle ds/dxdy per n e n Q² (GeV²) Q² (GeV²) si usa un modello NLO da fit delle misure mondiali 4_ Principali risultati e relative tecniche di analisi 4.1_ Le misure 30< En <360; 10-3<x<0.95; 0.05<y<0.95

  14. mc = 1.30 ± 0.21 ± 0.07 GeV/c² |Vcd | = 0.224 ± 0.007 ± 0.005 s-sbar VS x Funzione di frammentazione (quark c→ adrone charmato) Branching ratio del decadimento semileptonicodell’ adrone charmato s~sbar VS x; semi-lept Br OK per n, n-bar Determinazione dello strange sea, studi su mc e charm-fragm.”: Si usano i di-muoni • Bassa statistica (~10% dei decad. degli adroni charmati) • Larghe correzioni (miss-E  Em > 5 GeV) che dipendono da Br e fragm. models Charm prod. dipende da s-sea,|Vcd|,| Vcs |,mc Si fitta ²model[mc,s(x,Q²)] con sez. d’urto NLO + smearing corr; si confronta poi la differenza s – sbar delle diverse parametrizz. con i calcoli teorici (del CTEQ p.es.) • Br(c → m), di-mu Br • Modelli di charm production • Funzioni di correz. nucleari • Correzioni per Em cut INPUT

  15. Limiti sui parametri delle oscillazioni nm ne (nm ne ) e nm nt(nm nt ) Oscillaz = eccesso di eventi “corti” (p.es il t perso nella shower) Metodo basato sul differente deposito energetico longitudinale per le interazioni CC nm N rispetto a quelle di nent. Deviazioni dalle previsioni del rapporto NC/CC vengono attribuite alle oscillaz nm→neonm→nt INPUT: MC Posc↔ R(NC/CC), risposta del detector, flussi di ne normalizzati al misurato, funzioni di struttura nucleari, sin²qW (World Av.); MC TAUOLA per i t decay Tagli su Ecal per sopprimere canali q.e. e risonanti Si assume sNC per ne,ntuguale a per nm Si usa il modello di mixing a 2 flavour Per ciascun Δm² si minimizza il ²(sin²2α), considerando gli effetti dell’oscillazione (generati da MC), incertezze statistiche e sistematiche Dati sono consistenti con l’assenza di oscillazioni nm→ne ,ntper tutti i Δm² Si fissa un 90% CL upper limit per ogni Δm²

  16. Llewellyn Smith Relation (CCFR) Misurando il rapporto di sez. d’urto NC/CC si puo’ ricavare il valore dell’angolo di qW Al tree-level, per un bersaglio isoscalare composto solo da u,d,(s) vale la relazione: Le correz. EW & le principali QCD dip. dalla definizione! Usando: Le corr. radiative a gL² si cancellano in gran parte  la sua sensibilità ad mt e’ molto ridotta se espressa in termini di qWon-shell

  17. SM fit VS NuTeV DATA; si fissa mt,mh Mw  sin²qW fittando i tree-level parameters ρ0 e sin²qW Agreement improbabile…  “la discrepanza è left-handed non right-handed” fit ad un parametro (con qw W.A.):

  18. dR/R ~0.65% Llewellyn Smith dR/R ~0.3%  la discrepanza è sui neutrini, non sugli anti-neutrini

  19. Per estrarre sin²qW si devono applicare numerose correzioni: sperimentali (accettanza e bin-centering), e teoriche (target isovector, heavy quark content, higher twist, radiative, RL,charm prod.; incertezze principalmente sul valore della soglia di produzione di charm) ...MA All’atto pratico si usa: Indip dalla distribuzione in momento di q ed antiq (quindi alla struttura partonica del bersaglio) e meno sensibile alle suddette correzioni e sistematiche • errori su charm e strange sea trascurabili (se xs(x)=xs-bar(x)) • Contributi da charm prod. piccoli (entrano solo in dval che è Cabibbo soppresso) • ESSENZIALE l’SSQT !! Tramite modellizzazioni MC delle sez. d’urto e della risposta del detector si mette poi Rexp in relazione alla quantità sea–indip. RPW

  20. 4.2_ La famosa discrepanza VS Fittando contemp. sin²(qW) ed mc sin²qW = 0.2277 ± 0.0013(stat) ± 0.0009(th) mc (= 1.32 +/- 0.11) GeV (hep-ex/0110059) OPPURE,da g²L,R ( usando i global best fit per mtop,mh + higher ord. Eff. treat.): sin²qW = 0.2272 ± 0.0177 ± 0.001(mtop) ± 0.0002(mh) ~3 s SM prediction (global fit mtop,mh MW  qw): sin²qW = 0.2226 ± 0.0004 (hep-ex/0112021) 2.6 s Se si effettua il cfr tra le relative MW : MW = 80.400 +/- 0.019 GeV (Global fit NO NuTeV) MW = 80.451 +/- 0.033 GeV (da qW NuTeV) > 3s ! L’inclusione di NuTeV nei fit globali sposta di poco il valore preferito di mH, ma peggiora significativamente il ²…

  21. Possibili spiegazioni ed interpretazioni • Variazioni nei parametri dei fit di SM _ Modelli per sez. d’urto e pdf in input(LO vs NLO…) _ Correzioni EW • ‘Old Physics’: QCD e dintorni _ Violazione della simmetria di Isospin _ Asimmetrie del mare (strange) _ Effetti nucleari • Beyond the SM _ Proprieta’ dei neutrini * Effetti di mixing e di oscillazioni * Accoppiamenti speciali con nuove particelle _ Nuove particelle * Scambio di Z’ o LQ * Loop di nuove particelle (SUSY, …) _ Combinazioni di NP ( si spiega tutto…!)

  22. n g W q q’ Variazioni di set di PDF al LO/NLO (MRST/CTEQ) g²R g²L PDF & Sez. d’urto LO – NLO Correzioni Radiative Correzioni EW in genere grandi (la principale è la radiazione di Bremstrahlung del leptone dello stato finale in CC • NuTeV usa un formalismo LO ‘arricchito’, che usa: • Constraints dai DATI di CC ad 1m e di-muoni • Misure esterne di d/u, RL, charm sea, higher twist… m Una stima dell’impatto del contributo NLO su una analisi idealizzata indica piccole variazioni: dsin²qW = da -0.0004 a +0.0015 La PW viene corretta (esattamente) al NLO con termini isovett o C-dispari, che diventano piu` grandi di qualche %  trattazione al LO adeguata! (vero per qW, non per Rn ↔ gL,R) In generale sono trattate adeguatamente; per alcune ci sono nuove stime; p. es: aggiungendo il trattamento delle sing. di massa dello stato iniziale dsin²qW = -0.0030 Le PDF usate sono state auto -consistentemente estratte fittando le parti LO ai dati… dsin²qW = -0.0036 • riduzioni della discrepanza ~1/3s(introduce dipendenze da schema e input parameters) Rilassando le assunzioni ‘classiche’ su s-: -1.5s !

  23. Le sym. della QCD impongono solo che q- = q – q = 0 al I ordine per c,s; ma: ± 0.01 Violazione di isoscalarita’ A livello atomico: • Bersaglio di NuTeV con un eccesso di neutroni del ~6% OK A livello partonico: (up ≠dn,dp ≠ un ,…) • Se fosse = 1%  (dsin²qW)Th= 0.002 •  Riduzione dell’anomalia • Servirebbe p(dp) > p(un) del 5%! • vari modelli predicono da 0 al 1.5 % • “Bag Model” calc.  dsin²qW= da 0 a -0.0017 (al piu` -1s ) • “Meson Cloud” model  dsin²qW=+0.0002 (~0s) • Best fit MRST  -1s NON inserite VALENZA Nella QCD violato da termini dell’ordine (mu-md)/L  < 1% @ NuTeV  nelle sistematiche MARE c Altamente improbabile: se anche ci fosse una componente ‘intrinseca’ (c- ≠ 0 sotto la soglia di prod del charm x effetti non-pert), questa avrebbe c-→ 0 per tutti i momenti; s Soglia di produzione nella regione non pert., si potrebbe avere una comp ad s- ≠ 0 Calcoli model-dep suggeriscono s- ~ 0.002 sempre compatibile  (dsin²qW)Th= 0.0026  sNuTeV = 1.5! ∫xs- (x)dx = -0.0009 ± 0.0014 (servirebbe +0.006!) I calcoli @ NLO danno risultati ~ LO e comunque sempre consistenti con zero…

  24. Nuclear effects • Liberta’ di introdurre effetti nucleari process-dep limitata (F2cc ed F2EM su ferro in agreement) • Modelli VMD prevedono differenze tra lo scambio di W e Z; riguardano principalmente q del mare a basso x e si cancellano in Rexp  difficile spiegare l’anomalia di NuTeV con tali effetti • Shadowing differente per CC/NC potrebbe spiegare l’intero scostamento, ma anche raddoppiarlo! Il segno dipende dalle pdf usate in input • Anti-shadowing: stime dell’ impatto solo sul rapporto anti-n  servirebbe una parametrizzazione dell’ effetto… La maggior parte (p.es dipendenza dal flavour) sono effetti importanti solo ad alto x e basso Q² << Q²NuTeV = 16 - 25 GeV²  pochi dati  peso ridotto; INOLTRE: • Il risultato su sin²(qW) mostra stabilità rispetto all’ aumento di Ehadr (che varia i Q² campionati) • Le misure delle distribuzioni di quark non mostrano dipendenza da 1/Q² nella regione cinematica di NuTeV

  25. Oltre lo SM n MSSM: Le correzioni a one-loop tendono generalmente ad essere POSITIVE  vanno nella direzione sbagliata; poi piccole (permille, serve percento!) Il risultato di NuTeV calza in generale con un diverso couplingtra n e n-bar; si tenta di spiegarlo con una riduzione della cc dei neutrini per la presenza di nuovi fenomeni: MENO ne (fondo per gli eventi di NC)  NC aumenta  diminuisce Rn  aumenta sin²qw Per spiegare NuTeV serve P(ne ns) = 0.21 +/- 0.07 (Giunti-Laveder)  Dm² = 10–100 eV² (ok per LSND e H³-decay)  @ Ereac ~ 1 MeV,Losc = 1 – 10 Km  Gli esp di disapp. (Bugey, Chooz) non possono vederlo. Lavoro recente (`05): 3+2 n, parametri che fittano i dati delle oscillazioni al 99% CL  - 1/3 di s SUSY ESSM: OK SO(10) (che spiega bene anche sin2qmt ~1,(g-2)m ,Vcb,…) grazie fondamentalmente a leptoni neutri + non-universalita’ delle NC prevedono una diminuzione della sNC  -1s ! DATI vs MC sui flussi OK al 5%...

  26. Occorre indebolire il coupling di nZn(gL) di ~1.6% Z n,n-bar e AFBb,c mostrano 1s di discrepanza dallo SM best fit (OK) ma BR(Zc,c-bar; b.b-bar) vanno bene così contorni ad 1 e 3 s In generale si può parametrizzare i contributi di NP ad alta Energy Scale (che si accoppiano prevalentemente ai VB) in modo model indipendentcon 3 parametri (‘obliqui’); • ”Oblique corrections” si scrive in funzione di questi lo shift delle cc. Fittando i parametri ai test di precisione EW (senza imporre lo SM)  shift delle cc centrato attorno al valore di best fit dello SM per mH = 100 GeV si assorbe al massimo 1s ! • Correzioni alle interazioni mediate dai bosoni di gauge Mixing nSM↔ nR  cambiano anchenmWm, neWe aumentatm, nota al permille! Lo spazio dei parametri restante basta per al più una s Z↔Z’NP: U(1)` potrebbe agire solo sul coupling della Z, tramite il mixing con Z`  cambia MZ, JZ constraints da LEP and SLD al per-mille! Accettando uno shift del coupling di Z del ±1%, (assumento SU(2)L-inv e generaz. indip.) si prende il valore dai dati senza imporre lo SM e si guarda il range di gL,R consistente coi dati EW: GENERALIZZANDO: • Mix nSM↔ extra fermions stessa W-coupl diversa Z-coupl.: modelli difficili da costruire… • Mixing flav. dep (Z-Z’ mix ↔ Lm – Lt ) cambia anche il coupling di m, t,  NO! • La NP potrebbe produrre shift delle coupling della Z energy-dep.  ?

  27. = ± g , 5 l q j l ( q )( 1 ) l ( q ) S m = g ± g , 5 l q j l ( q ) ( 1 ) l ( q ) V mn = g ± g , 5 l q j l ( q ) ( 1 ) l ( q ) T Operatori non rinormalizzabili - Interazioni di contatto Si parametrizzano gli effetti di generica NP troppo ‘pesante’ per essere prodotta SCALARI (↔): serve un coeff ‘grande’ (contributo al CC scattering piccolo, poca interferenza con l’ampiezza dominante dello SM, soppressa dalla massa dei fermioni o dalla VCKM)  conflitto con Rp (per u,d) coi limiti su FCNC (2m meson decay per s,c,b) Si devediminuire sNCo aumentare sCC Approccio da ‘Teoria effettiva’: partendo dalla fenomenologia TENSORI: OK agirebbero aumentandosCC; ma difficile immaginare NP che non generi assieme a loro anche quegli operatori scalari… Vertici a 4 fermioni SU(3)xU(1)em –inv servono x spiegare NuTeV operatori SU(2)L -inv B-, L- conserving di dim=6 che generano i vertici desiderati: scalari, vettoriali o tensoriali: (jSlx jSq), (jVlx jVq), (jTlx jTq)ove Nuove particelle che mediano tali accoppiamenti • VETTORI: Se ne possono scrivere solo due di lin. indip, e non tutte le comb lineari vanno bene (problema di Rp ) OK se sono di tipo LL; agirebbero diminuendosNC • Potrebbero essere mediati • da LeptoQuarks • da un nuovo BV Z’unmixed↔ nuova gauge sym. U(1)’; Buoni risultati ma con un severo fine tuning sul valore del coupling nel vertice qqllL (~1% EW)

  28. Extra U(1)´ UNMIXED bosonZ´ Molti modelli di GUT & stringhe prevedono nuovi bosoni vettori neutri ↔ nuova gauge sym. U(1)’; Il segno degli operatori qqlla d=6 dipende dalla sua carica di q,l  con generiche cariche si puo’ spiegare NuTeV Sotto richieste ragionevoli: • Limiti • (g-2)m: se MZ’ grande, correzioni piccole , se piccola (< 5 GeV) OK • Quantum-corr: mixing cinetico tra Z’ ed i bosoni di ipercarica; se Z’ leggero serve piccola coupling per evitarle • Dai collider (Tevatron)  MZ≠ MZ’: • 600GeV ≤ MZ’ ≤ 5 TeV oppure • 1GeV ≤ MZ’ ≤ 10 GeV • masse neutre sotto la U(1)’ • accopp. solo ai leptoni di II gen (limiti da LEP su e+e-) • no anomalie NO altri fermioni light carichi per GSM Da chiedere ad LHC… rimane solo è B-3L; best fit per NuTeV: √(M²Z+20) ≈gZ’*3 TeV

  29. l l’ LQa,b q q’ LeptoQuarks Bosoni scalari o vettoriali recanti carica el. e di colore che si accoppiano a quark e leptoni Si considera interazioni a 4f (B, L, o B-3L -conserving); dei vari tipi ve ne sono 4 candidati a spiegare l’anomalia di NuTeV, cioe’ quelli che si accoppiano ai doppietti lL, qL ; In generale aumentano sia NC che CC  la discrepanza su gL aumenta; difficile poi fittare i dati di NeTeV evitando i constraints al decadimento del p: accettando una deviazione di 1s su di essa Situazioni piu` generali (tripletti di isospin non degeneri) sono in grado di spiegare interamente l’anomalia  un’altra cosa da chiedere ad LHC…! In ogni caso MLQ > 200 GeV (Tevatron) FANTASY: TUTTO OK conp.es mixing dei neutrini + Higgs pesante (>200 GeV) + New heavy bound states….

  30. Concludendo… • Le misure NuTeV hanno fornito importanti stime a fondamentali parametri fenomenologici e dello SM; • Le misure di NuTeV hanno precisioni comparabili a quelle attuali dei fit EW; • La tecnica sperimentale solida ed apparato sotto controllo; • La deviazione dallo SM c’e` (punto!) Indica una LH NC coupling ai qlight inferiore; • Non c’e una motivazione che da sola basti per le 3s; • Spiegazioni che sopravvivono sono collegate ad incertezze dei quark models e/o possibile NP associata ai neutrini ed alle interazioni dei + qL… • È un buon rasoio per i vari scenari di NP.

  31. Guardando avanti… • Servirebbero nuovi esperimenti su scattering di n a basso Q² (finiti @ Tevatron) • Dati a basso Q² in arrivo (SLAC E-158, Jlab elastic polar. ep, eD) ma su e non suin • Ad alto Q²: si guarda ad Tevatron Run II ed LHC, ovviamente • Atre possibili misure sui n:Nomad, scatt. elastico antin-e, acceleratori dedicati (Super CHARM II…) forse NuTeV è il primo esperimento ad aver imboccato un’altra strada …chi vivrà vedrà!

  32. BACKUP SLIDES

  33. Incertezze: rivelatore, sistematiche e totali MEMO: sin²qW~ 0.227

  34. # of NC candidates ev. # of CC candidates ev. Esempio della risposta degli Scint. Count. Rexp Data/MC Stabilita’ di Rexp al variare dei tagli principali

More Related