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Le Modèle Standard

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Le Modèle Standard

Le boson de Higgs observé en 2012 constitue la dernière pièce manquante du Modèle Standard de la physique des particules. Cependant, loin de répondre à toutes les questions restantes, cette observation ne fait que mettre en lumière les limites du Modèle Standard.

Celui-ci ne permet pas en effet d’expliquer la matière noire ou l’énergie noire, notamment. Les recherches directes de nouvelles particules n’ont pour l’instant pas non plus apporté de réponses. Si une nouvelle théorie plus générale existait, le modèle Standard en serait la version effective à plus basse énergie. Ceci se traduirait en pratique par de petites déviations notamment dans les sections efficaces de production, via des boucles virtuelles impliquant de nouvelles particules massives. C’est pourquoi l’étude précise de processus prédits par le Modèle Standard permettrait de mettre à jour la nouvelle physique. Au LAPP, les chercheurs d’ATLAS étudient plusieurs processus :

  • la production simultanée de deux bosons lourds W+Z. Ce processus permet d’étudier les vertex à trois bosons lourds, et permet d’étudier la polarisation des bosons W et Z. Etant donnée la grande précision qui est maintenant atteinte dans les mesures, il permet aussi de contraindre les simulations MC.
  • la diffusion de deux bosons, produisant un vertex à quatre bosons lourds , et se caractérisant par la production de deux bosons lourds et deux jets hadroniques dans l’état final. Les deux états finaux étudiés sont Z+photon+2 jets et W+Z+2 jets. Ce processus a une section efficace très faible et serait très sensible à la présence de nouvelle physique, ce qui en fait un candidat idéal pour des recherches indirectes.

Contacts : Emmanuel Sauvan, Iro Koletsou, Lucia di Ciaccio, Corinne Goy, Narei Lorenzo Martinez

Publications récentes :

  • ATLAS Collaboration, "Observation of electroweak W±Z boson pair production in association with two jets in pp collisions at sqrt(s)=13 TeV with the ATLAS detector" Phys. Lett. B793 (2019) 469-492, arXiv:1812.09740 [hep-ex].
  • ATLAS Collaboration, "Studies of Zγ production in association with a high-mass dijet system in pp collisions at sqrt(s)=8 TeV with the ATLAS detector" J. High Energ. Phys. (2017), arXiv:1705.01966 [hep-ex].
  • ATLAS Collaboration, "Evidence for electroweak production of two jets in association with a Zgamma pair in pp collisions at sqrt(s)=13 TeV with the ATLAS detector" ATLAS-CONF-2019-039
  • ATLAS Collaboration, Measurement of WZ production cross sections and gauge boson polarisation in pp collisions at sqrt(s)=13 TeV with the ATLAS detector" Eur. Phys. J. C (2019) 79 : 535. arXiv:1902.05759 [hep-ex]