higgs production and decay

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@@ -6,6 +6,36 @@ To understand the Higgs boson, we first need to introduce the Higgs field. Imagi
 
 The Higgs boson is the particle associated to this field, a manifestation that confirms the field’s existence. It’s similar to a ripple in the water – just as a ripple indicates the presence of water, the Higgs boson reveals the Higgs field.
 
+## How the Higgs Boson is Produced
+At the LHC, Higgs bosons are produced in various ways, known as **production modes**. These modes depend on the particles involved in the initial interaction and are best understood through [Feynman diagrams](https://cds.cern.ch/record/2759490/files/Feynman%20Diagrams%20-%20ATLAS%20Cheat%20Sheet.pdf), which provide a visual representation of particle interactions:
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+- **Gluon Fusion**: The most common production mode at the LHC, where two gluons (from protons in the collider) interact to produce a Higgs boson via a loop of heavy quarks, often the top quark (image 1). This process is highly probable because of the strong interaction between gluons and quarks.
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+![Image 1: Production of the Higgs boson from gluon fusion.](images/ggH.png)
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+- **Vector Boson Fusion (VBF)**: In this mode, two quarks each emit a W or Z boson, which interact to produce a Higgs boson (image 2). The quarks themselves are often scattered at high angles, leaving a distinctive signature of two “jets” in the detector.
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+![Image 2: Production of the Higgs boson from vector boson fusion.](images/VBFH.png)
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+- **Associated Production (or Higgs-Strahlung)**: Here, a Higgs boson is produced along with either a W or Z boson (image 3).
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+![Image 3: Production of the Higgs boson from associated production.](images/WH.png)
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+- **Top-Quark Fusion**: A rarer mode where a Higgs boson is produced in association with a top quark pair (image 4). This process helps study the interaction between the Higgs and the heaviest known particle, the top quark.
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+![Image 4: Production of the Higgs boson from top quark fusion.](images/ttbarfusion.png)
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+## How the Higgs Boson Decays
+Once produced, the Higgs boson decays almost immediately. The specific way it decays—called the decay channel—depends on its mass and interaction probabilities with other particles:
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+- **Higgs to two photons (H→γγ)**: The Higgs boson decays into two photons, which are easier to detect because they produce a clear signal in the detector. This channel helped confirm the Higgs discovery because it has a distinct signature and relatively low background noise.
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+- **Higgs to two Z bosons (H→ZZ)**: The Higgs boson decays into a pair of Z bosons, each of which can decay further into pairs of leptons, such as electrons or muons. This decay chain allows the reconstruction of the Higgs boson’s presence by observing the four-lepton final state. This is what we are doing in the workshop!
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+![Image 5: Production of the Higgs boson from top quark fusion.](images/HZZ_feynman.png)
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+- **Higgs to two W bosons (H→WW)**: In this decay mode, the Higgs boson decays into a pair of W bosons, which further decay into leptons and neutrinos.
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 ## Why the Higgs Boson Matters
 The Higgs boson is important for a few reasons:
 - **Completing the Standard Model**: The Higgs boson was the last missing particle of the Standard Model, providing the final confirmation that our theoretical framework is correct.

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@@ -6,6 +6,38 @@ Para entender el bosón de Higgs, primero debemos presentar el campo de Higgs. I
 
 El bosón de Higgs es la partícula asociada a este campo, una manifestación que confirma la existencia del campo. Es similar a una onda en el agua: así como una onda indica la presencia de agua, el bosón de Higgs revela el campo de Higgs.
 
+## Cómo se produce el bosón de Higgs
+En el LHC, los bosones de Higgs se producen de varias maneras, conocidas como **modos de producción**. Estos modos dependen de las partículas involucradas en la interacción inicial y se entienden mejor a través de los [diagramas de Feynman](https://cds.cern.ch/record/2759490/files/Feynman%20Diagrams%20-%20ATLAS%20Cheat%20Sheet. pdf), que proporcionan una representación visual de las interacciones entre partículas:
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+- **Fusión de gluones**: el modo de producción más común en el LHC, donde dos gluones (de protones en el colisionador) interactúan para producir un bosón de Higgs a través de un bucle de quarks pesados, a menudo el quark top (imagen 1). Este proceso es altamente probable debido a la fuerte interacción entre gluones y quarks.
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+![Imagen 1: Producción del bosón de Higgs a partir de la fusión de gluones.](images/ggH.png)
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+- **Fusión de bosones vectoriales (VBF)**: en este modo, dos quarks emiten cada uno un bosón W o Z, que interactúan para producir un bosón de Higgs (imagen 2). Los quarks mismos suelen dispersarse en ángulos altos, dejando una firma distintiva de dos "chorros" en el detector.
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+![Imagen 2: Producción del bosón de Higgs a partir de la fusión de bosones vectoriales.](images/VBFH.png)
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+- **Producción asociada (o Higgs-Strahlung)**: aquí, se produce un bosón de Higgs junto con un bosón W o Z (imagen 3).
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+![Imagen 3: Producción del bosón de Higgs a partir de la producción asociada.](images/WH.png)
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+- **Fusión de quarks top**: un modo más raro en el que se produce un bosón de Higgs en asociación con un par de quarks top (imagen 4). Este proceso ayuda a estudiar la interacción entre el bosón de Higgs y la partícula más pesada conocida, el quark top.
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+![Imagen 4: Producción del bosón de Higgs a partir de la fusión de quarks top.](images/ttbarfusion.png)
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+## Cómo se desintegra el bosón de Higgs 
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+Una vez producido, el bosón de Higgs se desintegra casi inmediatamente. La forma específica en que se desintegra, llamada canal de desintegración, depende de su masa y de las probabilidades de interacción con otras partículas:
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+- **Higgs a dos fotones (H→γγ)**: el bosón de Higgs se desintegra en dos fotones, que son más fáciles de detectar porque producen una señal clara en el detector. Este canal ayudó a confirmar el descubrimiento del bosón de Higgs porque tiene una firma distintiva y un ruido de fondo relativamente bajo.
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+- **Higgs a dos bosones Z (H→ZZ)**: El bosón de Higgs se desintegra en un par de bosones Z, cada uno de los cuales puede desintegrarse aún más en pares de leptones, como electrones o muones. Esta cadena de desintegración permite la reconstrucción de la presencia del bosón de Higgs observando el estado final de cuatro leptones. ¡Esto es lo que estamos haciendo en el taller!
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+![Imagen 5: Producción del bosón de Higgs a partir de la fusión del quark top.](images/HZZ_feynman.png)
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+- **Higgs a dos bosones W (H→WW)**: En este modo de desintegración, el bosón de Higgs se desintegra en un par de bosones W, que a su vez se desintegran en leptones y neutrinos.
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 ## Por qué es importante el bosón de Higgs
 El bosón de Higgs es importante por varias razones:
 - **Completa el Modelo Estándar**: El bosón de Higgs fue la última partícula faltante del Modelo Estándar, y proporcionó la confirmación final de que nuestro marco teórico es correcto.