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  • Preuves de la Désintégration du Boson de Higgs en Quarks

    Posté le 2 août 2017

    Le Modèle Standard fait des prédictions très précises sur la manière dont le Boson de Higgs interagit avec différentes particules. Les premières observations étaient basées sur les mesures de sa désintégration en d’autres bosons (W,Z,γ). Maintenant, les chercheurs de la collaboration ATLAS viennent de montrer comment le Higgs se désintègre directement en fermions tels que les quarks et les leptons, la famille de particules fondamentales qui composent la matière.

    Jusqu’à maintenant les chercheurs ont pu prouver la désintégration du Boson de Higgs en photons, leptons tau et bosons W et Z. Cependant, cela ne représente que 30% des désintégrations. La désintégration en quarks bottom (H→bb) qui devrait pourtant se produire avec le taux le plus élevé (environ 58% d’après le Modèle Standard) n’avait jamais été observée. La raison est qu’il est très difficile de la distinguer des processus similaires d’arrière plan (qui pourraient s’assimiler à un “bruit de fond”) : les paires de quark bottom sont créées 10 millions de fois plus souvent que les désintégrations H→bb.

    Les physiciens de la collaboration ATLAS ont donc cherché les désintégrations H→bb qui sont créées en association avec une autre particule, dans ce cas il s’agit d’un boson vecteur (W ou Z). Les désintégrations plus reconnaissables des bosons vecteurs permettent de réduire le bruit de fond. Cela conduit à un taux de production beaucoup plus faible (environ 30,000 désintégrations H→bb devraient avoir été produites de cette manière) mais fournit une opportunité de repérer cette désintégration insaisissable.

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  • Exploration de la Manière dont le Boson de Higgs Interagit avec les Autres Bosons

    Posté le 1 août 2017

    Depuis son dernier redémarrage le LHC a produit environ 20000 Bosons de Higgs par jour lors des collisions Proton-Proton à 13 TeV. Fin 2015, les données collectées par les collaborations ATLAS et CMS étaient déjà suffisantes pour de nouvelles observations du Higgs Boson à de nouvelles énergies de collision. Maintenant, avec plus de 36000 trillions de collisions entre 2015 et 2016, l’expérience ATLAS peut effectuer des mesures toujours plus précises du Boson de Higgs.

    Mesurer la manière dont le Boson de Higgs est produit et comment il se désintègre est l’un des objectifs majeurs des expériences du LHC. Une plus grande précision de ces mesures permet aux chercheurs d’affiner la compréhension du secteur de Higgs du Modèle Standard, et également de contraindre les nouveaux phénomènes au-delà du Modèle Standard qui modifieraient le couplage du Higgs avec d’autres particules du Modèle Standard.

    En étudiant les désintégrations du boson de Higgs en paires de photons (H→γγ) et en 4 leptons via des bosons Z intermédiaires (H→ZZ*→4ℓ, où le “*” indique que l’un des bosons Z est produit en dehors de sa couche de masse [“produced off its mass shell” = produite hors couche de masse], c’est à dire qu’il s’agit d’une particule virtuelle), l’expérience ATLAS peut mesurer les propriétés de couplage du Boson de Higgs avec une précision sans précédent.

    Au LHC, le Boson de Higgs est produit via différents processus à des taux très différents : fusion de gluon, fusion de boson vecteur, WH, ZH, et ttH. Pour sonder ces modes de production, ATLAS a introduit un jeu de critères pour caractériser les évènements de Higgs avec états finaux H→γγ et H→ZZ*→4ℓ. Vous pouvez voir les résultats de cette étude sur les graphiques 1 et 2 où la section transversale, normalisée à la valeur prédite par le Modèle Standard, est montrée.

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  • Boson de Higgs – ATLAS et CMS dévoilent ses taux de désintégration avec une précision inégalée

    Posté le 1 septembre 2015

    Boson_de_Higgs-Evenement

    Trois ans après l’annonce de la découverte du célèbre Boson de Higgs, les collaborations ATLAS et CMS ont présenté les résultats combinés de plusieurs de ses propriétés lors de la 3ème conférence annuelle “Large Hadron Collider Physics Conference” (LHCP 2015)

    En combinant les analyses des données récoltées en 2011 et 2012, ATLAS et CMS nous permettent de déterminer avec une précision inégalée les propriétés du célèbre Boson.

    Les nouveaux résultats fournissent des précisions sur sa production et sa désintégration et sur la manière dont il interagit avec les autres particules. Toutes les propriétés mesurées sont en accord avec les prédictions du Modèle Standard et serviront de référence pour les analyses des prochains mois.

    Le boson de Higgs peut se produire et se désintégrer de différentes manières. Par exemple, d’après le Modèle Standard, lorsqu’un boson de Higgs est produit il devrait se désintégrer immédiatement en un quark bottom et en un antiquark bottom dans 58% des cas. En combinant leurs résultats, ATLAS et CMS ont déterminé les précisions les plus courantes avec une précision inégalée.

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  • LHC : Superbe vidéo de présentation

    Posté le 29 juin 2014

    LHC-CERN-carteLe LHC (Large Hadron Collider) est l’accélérateur de particules le plus puissant du monde. Il se trouve à la frontière franco-suisse, près de Genève, dans un tunnel situé à environ 100 mètres sous terre. Avec ses 27 km de circonférence, c’est le plus grand accélérateur du CERN.

    Le LHC comporte 4 détecteurs : ATLAS, CMS, ALICE et LHCb. C’est au centre de ces détecteurs que les protons entrent en collision avec une énergie tellement élevée qu’elle permet de créer de nouvelles particules. Ces particules ont une durée de vie extrêmement courte et se désintègrent presque aussitôt.

    L’évènement que vous pouvez voir à la fin de la vidéo (à 1:00) présente les caractéristiques attendues d’une désintégration du Boson de Higgs en une paire de photons.

  • Boson de Higgs : Observation de sa désintégration directe en particules de matière

    Posté le 27 juin 2014

    CMSJusqu’à maintenant on n’avait observé la désintégration du Boson de Higgs qu’en particules qui transmettent les forces (bosons), comme des photons (force électromagnétique) et des bosons W et Z (force nucléaire faible).

    Mais des résultats provenant de l’expérience CMS du LHC (CERN), publiés le 22 juin dans Nature Physics, indiquent que les physiciens ont observé la désintégration du Boson de Higgs en des particules de matière (fermions).

    [Les fermions comprennent 2 types de particules : les quarks et les leptons]

    Le Boson de Higgs se désintègre en quarks bottom et quarks anti-bottom ainsi qu’en leptons tau et anti-tau. La signification statistique combinée de ces observations est de 3,8 sigma.

    Nous savons maintenant que le Boson de Higgs peut se désintégrer en fermions ce qui signifie que l’on peut exclure les théories dans lesquelles cela n’est pas possible, explique le professeur Vincenzo Chiochia de l’Institut de Physique de l’Université de Zurich.

    Selon le Modèle Standard, la force de l’interaction entre les fermions et le champ de Higgs doit être proportionnelle à leur masse. Cette prédiction a été confirmée et c’est une forte indication que la particule découverte en 2012 se comporte bien comme la particule de Higgs proposée dans la théorie.

    Source : Nature, CERN et Université de Zurich