Assas Recherche | Au-delà du Modèle Standard au Grand Collisionneur de Hadrons : des contraintes sur les modèles simplifiés à la proto-modélisation artificielle des signaux dispersés

Au-delà du Modèle Standard au Grand Collisionneur de Hadrons : des contraintes sur les modèles simplifiés à la proto-modélisation artificielle des signaux dispersés (Document en Anglais, Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Pascal Timothée

Pascal, Timothée

Nom

Pascal

Prénom

Timothée

Nationalité

Français

Date de soutenance : 28-11-2024

Directeur(s) de thèse : Kraml Sabine

Kraml, Sabine

Nom

Kraml

Prénom

Sabine

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes

Université Grenoble Alpes

Nom

Université Grenoble Alpes

Laboratoire : Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble, Isère, France ; 2003-....)

Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble, Isère, France ; 2003-....)

Nom

Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble, Isère, France ; 2003-....)

Ecole doctorale : École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)

École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)

Nom

École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)

Informations générales

Discipline : Physique théorique
Classification : Physique

Mots-clés libres : Au-Delà du Model Standard, Grand Collisionneur de Hadrons, Science des données, Phénoménologie, Physique des particules
Mots-clés :

Modèle standard (physique)
Grand collisionneur de hadrons
Informatique
Phénoménologie
Particules (physique)

Résumé : Le Modèle Standard (MS) de la physique des particules est indubitablement l'une des théorie les plus aboutie de la physique moderne. Néanmoins, de multiples questions expérimentales et théoriques restent ouvertes et suggèrent l'existence d'une physique au-delà du Modèle Standard (AMS). Ces questions incluent la nature de la matière noire ainsi que le problème de hiérarchie. Plusieurs expériences recherchent activement une manifestation de cette nouvelle physique. Celles menées au Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) bénéficient de la plus haute énergie actuellement délivrable par un accélérateur de particules. Cependant, malgré le programme de recherche intensif mené par les expériences du LHC, aucun signal convaincant de nouvelle physique n'a été enregistré.Les résultats obtenus sont alors utilisés pour contraindre différentes théories AMS. L'une d'elles, étudié dans cette thèse, est l'extension supersymétrique minimale du MS (MSSM), où chaque champ du MS a un partenaire supersymétrique (SUSY) différant d'une demie-unité de spin. Les contraintes des expériences du LHC sur les masses des particules SUSY sont particulièrement strictes. Toutefois, ces limites sont obtenues en sondant chaque canal de désintégration individuellement et ne sont, la plupart du temps, valables que dans le cadre des modèles simplifiés, ne considérant que certaines particules SUSY, avec des mélanges et des branchements de désintégrations triviaux. Il est donc nécessaire to réinterpréter globalement ces résultats afin d'avoir une estimation réaliste des contraintes imposées sur les scénarios AMS.L'approche adoptée dans cette thèse est basée sur l'outil smodels, qui utilise les modèles simplifiés pour contraindre des modèles plus réalistes. Les travaux de cette thèse contribuent au développement de smodels, tant au niveau du code que de la base de données. La nouveauté majeure est la combinaison d'analyses approximativement non corrélées, permettant de confronter des modèles aux résultats de plusieurs analyses expérimentales de manière cohérente grâce à une fonction de vraisemblance globale.Ces nouveaux développements sont utilisés pour obtenir des contraintes globales du LHC sur le secteur électrofaible-ino du MSSM grâce à la combinaison dynamique de 16 analyses du LHC pour lesquelles la base de données de smodels a des cartes d'efficacité et d'acceptance. L'attention est portée sur la caractérisation des combinaisons qui maximisent la sensibilité dans différentes régions de l'espace des paramètres, la manière dont les fluctuations des données dans les analyses individuelles influencent la fonction de vraisemblance globale, ainsi que le pouvoir d'exclusion résultant de la combinaison comparé à une l'approche analyse-par-analyse.Un autre objectif de cette thèse est d’aller au-delà de l’approche habituelle de recherche de physique AMS. Au lieu de tester chaque théorie par rapport aux données, celles-ci sont utilisées pour guider la recherche de physique AMS. Les signes d'une nouvelle physique sont ici cherchés en construisant ce que l'on appelle des proto-modèles, qui sont des collections de modèles simplifiés non contraints par des hypothèses théoriques, et en les confrontant aux résultats de la base de données de smodels. Cette procédure repose sur la combinaison dynamique des recherches du LHC pour trouver des excès mutuellement compatibles provenant de signaux dispersés, tout en en respectant les limites actuelles. Cette thèse présente une version améliorée de cette méthode, avec une base de données plus fournie, un traitement statistique affiné et la possibilité de sonder les régions de l'espace des paramètres hors de la couche de masse. Une première application aux recherches de signatures issues de la production d'électrofaible-inos avec des spectres de masse compressés au LHC est aussi discutée.

Informations techniques

Type de contenu : Text, Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2024GRALY082
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive