Dans ce chapitre j’ai présenté la première recherche de paires charginos–neutralinos se désintégrant via un boson de Higgs dans les données récoltées par ATLAS au cours du Run1 du LHC. Cette analyse a permis d’exclure certains modéles simplifiés pour lesquels
le neutralino le plus léger est non-massif. Dans ces scénarios, les ˜χ0
2 et ˜χ±
1 de moins de
150 GeV sont exclus.
La sensibilité de cette analyse à des modéles plus génériques est réduite, mais dans certaines régions de l’espace des paramètres la désintégration via un Higgs est dominant. Dans ces régions, l’analyse présentée dans ce chapitre complète les autres recherche de supersymétrie dans le secteur électrofaible.
Analyse
de
données
7 Références
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6.7 Références 171
Analyse
de
données
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Analyse
de
données
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Quatrième partie
Conclusion
Au cours de cette thèse mon travail a couvert divers aspects de la physique des particules.
Tout d’abord un aspect à l’interface entre la théorie et la phénoménologie, à travers le développement du code d’évolution des RGE supersymétriques SuSpect3. En trois ans, nous avons pu faire passer SuSpect3 d’une version de développement à une version validée et publique qui commence à être utilisée par la communauté. Aujourd’hui le développement se tourne vers l’utilisation des nouvelles possibilités de SuSpect afin d’étudier de nouveaux modèles supersymétriques.
J’ai ensuite travaillé au sein de la collaboration ATLAS pour rechercher des signes de production supersymétrique dans le secteur électrofaible.
À l’interface du détecteur et des analyses de physique, j’ai participé à l’amélioration des algorithmes d’étiquetage de saveur des jets, qui jouent un rôle primordial dans le programme de physique d’ATLAS. En utilisant des technique multivariées, j’ai développé les étiqueteurs MV1c, MV3 et co-développé MV2. MV1c est depuis deux ans l’algorithme choisi pour la recherche du boson de Higgs dans le canal H → bb. Les étiqueteurs MV3 et MV2 ont constitués un travail préparatoire pour les futurs algorithmes d’étiquetage d’ATLAS. Ces développement ont permis d’atteindre des performances encore jamais atteints pour l’étiquetage de saveur. Pour une efficacité d’identification de 70% pour les jets b, le taux de mauvaise identification des jets légers est de 0.7% pour MV1 et 0.5% pour MV3.
En se basant sur cette expérience dans le domaine de l’étiquetage de saveur, je me suis intéressé à la production associé d’un boson de Higgs et d’un boson W dans la désintégration d’une paire de chargino et neutralino. Cette analyse SUSY a la particularité d’exploiter la désintégration résonante du Higgs en deux quarks b et d’être la première analyse SUSY de ce type dans les données ATLAS. Après avoir participé à la mise en oeuvre des techniques de contrôle du bruit de fond du Modèle Standard et des outils permettant d’évaluer la signification statistique des observations, nous avons pu poser des limites d’exclusion sur certains modèles SUSY simplifiés. Ces limites permettent d’exclure des ˜χ0
2 et ˜χ±
1 de moins de 150 GeV dans l’hypothèse d’un ˜χ0
1 non massif.
Si l’état final contenant deux quarks b ne permet pas à lui seul d’exclure la majeure partie de l’espace des paramètres étudié dans cette analyse, il constitue l’analyse la plus sensible à ces modes de désintégration. La combinaison préliminaire de ces résultats avec ceux obtenus par les analyses recherchant le Higgs dans sa désintégration en γγ, W W et ττ est présentée figure 6.20. On y voit que la contribution dominante à grande masse de neutralino vient de l’état final étudié dans cette thèse et que la combinaison permet
Conclusion
d’exclure les ˜χ0
2 et ˜χ±
1 de moins de 250 GeV dans l’hypothèse d’un ˜χ0
1 non massif. De
plus ces analyses utilisant le boson de Higgs comme intermédiaire dans la recherche de supersymétrie sont complémentaires des analyses contenant 2 ou 3 leptons dans les interprétations pMSSM.
Figure 6.20: Combinaison des limites recherchant un boson de Higgs dans la désintégration des neutralinos et charginos [1].
Aujourd’hui le LHC se prépare à redémarrer en 2015 avec une énergie au centre
de masse de √s = 13 TeV qui nous permettra d’étendre l’espace des phases exploré
par les expériences LHC. Suivant la hiérarchie naturelle entre les sections efficaces supersymétriques, les premiers signes de la supersymétrie sont attendus dans le secteur des squarks et des gluinos. De plus la masse du Higgs, favorise les scénarios SUSY où le mélange des stops est grand, on s’attend donc à ce que le stop le plus léger soit accessible au LHC.
8 Références
[1] ATLAS Collaboration Collaboration, G. Aad et al., Search for direct pair production
of a chargino and a neutralino decaying to the 125 GeV Higgs boson in √
s = 8 TeV pp collisions with the ATLAS detector, arXiv:1501.07110 [hep-ex]. Accepted by EPJC.