Ciencia 2013

El descubrimiento del Higgs y mi doctorado

Coautor del artículo de ATLAS sobre el descubrimiento del Higgs, con una investigación doctoral sobre resonancias similares al Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones.

Parte del descubrimiento del Higgs

Contribuí al descubrimiento del bosón de Higgs como miembro de la Colaboración ATLAS y coautor de su artículo del descubrimiento de 2012. Mi afiliación entonces era la Università di Napoli Federico II y el INFN de Nápoles. Fue un logro científico colectivo, construido con el trabajo de investigadores, ingenieros y equipos técnicos del experimento. Mi propia investigación se centró en análisis del Higgs, combinando datos del detector, reconstrucción, software y razonamiento estadístico.

Qué investigué

Mi investigación doctoral estudió resonancias similares al Higgs en un canal con dos leptones y dos quarks, escrito H → ZZ → ℓℓqq. Una contribución central fue el estudio de la región de baja masa con datos que ATLAS registró en 2011 a 7 TeV. Completé la tesis en la Universidad de Nápoles Federico II en 2013, bajo la supervisión de Mariagrazia Alviggi y Francesco Conventi.

Pieza 1DiagramaSe lee de izquierda a derecha

El canal que estudié

H → ZZ → ℓℓqq, el canal que estudiéHResonancia de tipo HiggsZZℓ⁺ℓ⁻qq̄Dos leptones: electrones o muones,medidos con precisiónDos quarks, vistos como jets,con grandes fondosUn estado pesado se desintegra en dos bosones Z; uno se identifica por sus leptones y el otro por dos jets.

Dos bosones Z a partir de un estado pesado: uno identificado limpiamente por un par de leptones y el otro por dos jets de hadrones, donde los fondos son grandes y la comparación con la predicción decide qué se ha visto.

Pieza 2PersonasCrédito a quienes compartieron el trabajo

Quién dirigió el trabajo

  • Francesco ConventiDirector de la tesis doctoral, Università di Napoli Federico II e INFN, 2010 a 2013.

Interpretar una colisión

La búsqueda de una partícula comienza por lo que el detector puede medir. Hay que reconstruir los productos de una colisión y preguntar si su distribución contiene una señal compatible con el proceso que se estudia. Muchos otros procesos pueden producir observaciones parecidas.

Por eso es esencial comparar los datos con las predicciones. Una estructura aparente debe examinarse junto con los fondos, los efectos del detector y la incertidumbre. La solidez de un resultado depende de lo bien que se hayan puesto a prueba esas alternativas.

Pieza 3CronologíaLos puntos llenos son mis hitos; los huecos, el contexto en el que ocurren

Los años alrededor de la tesis

  1. 2011Toma de datos a 7 TeVLa búsqueda a baja masa de mi tesis usó los datos de 2011.
  2. 2012Coautor del artículo del descubrimiento de ATLASDescubrimiento del bosón de Higgs como parte de la Colaboración ATLAS, con afiliación en Nápoles y el INFN.Fuente
  3. 2013Tesis defendida en NápolesUniversità di Napoli Federico II, física fundamental y aplicada.Fuente

Una pregunta que continuó

El descubrimiento del Higgs en 2012 dio un nuevo contexto a esta investigación. Mi tesis también contempló la búsqueda de estados similares al Higgs de mayor masa. Forma parte del trabajo colectivo de ATLAS, con un análisis concreto documentado en la tesis.

Pieza 4RecursosAbre la cosa en sí, no una descripción

Por dónde seguir

Fuentes y lecturas

  1. Universidad de Nápoles: registro de la tesis doctoral y texto completo
  2. ATLAS: artículo del descubrimiento de 2012
  3. La tesis en PDF
  4. My own 2013 page naming the thesis and the supervisor