Recherche&expérimentale&de& … · P 1 P 2 ˜t∗ ˜t χ˜− W− χ˜+ W+ ¯b ˜0 1 χ˜0 1 b P...

Recherche expérimentale de nouvelle physique au LHC

C. Collard (IPHC, CNRS/IN2P3)

Congrès Général de la SFP Marseille, 1-‐5 Juillet 2013

LHC, machine de découvertes

Le boson de Higgs ✓ 1 paramètre : mH [114.4 GeV-‐1 TeV] à  Signatures principales :

•  Hàγγ •  HàZZ à4 leptons •  Hàbb •  HàWW •  Hàττ

Nouvelle physique (= au-‐delà du Modèle Standard) Beaucoup de modèles, Beaucoup de paramètres à  Enormément de signatures différentes :

•  1 jet/1 photon + MET , •  1 lepton + MET, •  2 leptons de même charge, •  Résonances de leptons, •  Résonances de photons, •  2 photons + MET, •  Mula-‐leptons, •  Leptons + jets + MET •  Jets + MET •  Résonances de quarks top, •  Résonances de bosons, •  Trous noirs, •  etc

=> Vaste programme de recherche! C. Collard (IPHC) 2

?

Points clés du LHC: •  Energie dans le centre de masse

=> producaon de nouvelles paracules lourdes

•  Luminosité => accès à des processus rares

Survol de quelques analyses

Impossible de présenter toutes les recherches menées au LHC à Sélecaon restreinte de sujets dans ATLAS et CMS : •  Supersymétrie : principalement à travers un exemple : recherche de stop en Susy naturelle

•  Physique plus « exoaque » : dimensions supplémentaires et trous noirs

C. Collard (IPHC) 3

Quelques mots pour finir

La parae principale de la présentaaon

1. La Supersymétrie (SUSY)

C. Collard (IPHC) 4

Dès le démarrage du LHC, la supersymétrie a été très étudiée par ATLAS et CMS. Surtout avec R-‐parité conservée à Producaon par paires de paracules susy, LSP stable = candidat Maaère Noire = MET dans le détecteur. Producaon forte de gluinos et de squarks de 1ere et 2eme généraaons Mais aucune découverte dans les données enregistrées en 2011 à 7 TeV à Limites fortes sur Msquarks et Mgluinos Exemple : dans le cadre de MSUGRA/CMSSM tan β = 10, A0 = 0 and μ > 0, sqrarks et gluinos de même masse sont exclus en dessous de 1360 GeV.

L’approche « naturelle » de Susy

arXiv:1110.6926

Susy « naturelle » = éviter les ajustements fins dans le calcul de ΔmH

2 à  le stop doit rester léger : Mstop ≤ 700 GeV, ainsi que le sbowom (Msbowom ≤ 700 GeV), et le gluino pas trop lourd (Mgluino ≤ 1.5 TeV). Les squarks de 1ère et 2ème généraaons peuvent avoir des masses plus lourdes (> 1 TeV) sans que cela pose le moindre problème.

C. Collard (IPHC) 5

Par la suite, l’exemple de la recherche de stop

P1

P2

t̃!

t̃!̃"

W"

!̃+

W+

b̄

!̃01

!̃01

b

P1

P2

t̃∗

t̃

t̄

t

b̄

W−

χ̃01

χ̃01

W+

b

3

top squark mass [GeV]100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

SU

SY) [

pb]

→(p

pσ

-310

-210

-110

1

10

210 = 8 TeV, SUSY production cross sectionss

1t~

1t~

102

103

104

# événements en 2012

Masse du stop[GeV]

105

106

P1

P2

t̃∗

t̃

t̄

t

b̄

W−

χ̃01

χ̃01

W+

b

3

Modèle simplifié : •  1 type de désintégraaon (BR = 100%),

•  variaaon des masses des paracules susy concernées (M , M ) •  peate M : grande secaon efficace

mais signal susy similaire aux bruits de fond

•  grande M : peate secaon efficace mais cinémaaque différente

=LSP

C. Collard (IPHC) 6

Recherche de stops

Un état final similaire aux événements w : •  1 lepton de grand PT (e ou μ), •  ≥ 4 jets dont ≥1 idenafié comme

provenant d’un quark b •  de l’énergie transverse manquante

(MET) venant du ν et des 2 χ0 (=LSP)

C. Collard (IPHC) 7

Recherche de stops

[GeV]TM0 50 100 150 200 250 300

Entri

es /

30

GeV

10

210

310

410

510

610Data

topl1

ll →ttW+jetsrare

(650/50) x100001χ∼ t→ t~

Pre-selection

-1Ldt = 19.5 fb∫ = 8 TeV, sCMS Preliminary

Dat

a/M

C0

0.51

1.52

MT (l,MET) [GeV]

Sélecaon des événements : •  1 lepton de grand PT (e ou μ), •  ≥ 4 jets dont ≥1 idenafié comme

provenant d’un quark b •  de l’énergie transverse manquante

(MET) venant du ν et des 2 χ0 + MT (l, MET) > 120 GeV

[GeV]missTE

100 150 200 250 300 350

Entri

es /

25

GeV

10

210

310

410

510

610Data

topl1

ll →ttW+jetsrare

(650/50) x100001χ∼ t→ t~

Pre-selection


Data

/MC

00.5

11.5

2

MET [GeV]

But : Essayer de faire émerger le signal de nouvelle physique s’il existe!

C. Collard (IPHC) 8

Ualisaaon de variables complexes à fort pouvoir discriminant dans une analyse mula variée.

Recherche de stops

Recherche de stops

Pas d’excès à Extracaon de limites d’exclusion à 95% de niveau de confiance dans le cadre du modèle simplifié en foncaon des masses des paracules susy considérées.

[GeV]t~ m200 300 400 500 600 700 800

[G

eV]

10 χ∼m

0

50

100

150

200

250

300

350

400

upp

er li

mit

[pb]

σ

-310

-210

-110

1

10

210

unpolarized topBDT analysis

01χ∼ t → t~*, t~ t~ →pp )theory

σ1±Observed ()σ1±Expected (

)-1Observed (9.7 fb


t

= M

10

χ∼

- m

t~mW

= M

10

χ∼

- m

t~m

P1

P2

t̃∗

t̃

t̄

t

b̄

W−

χ̃01

χ̃01

W+

b

3

Limite pour le stop : Mstop ≤ 650 GeV, et pour le neutralino : Mχ ≤ 225 GeV. Il reste des régions difficiles d’accès : ΔM (=Mstop – Mχ) ~ Mtop ou peat ΔM

C. Collard (IPHC) 9

Mise au point en « aveugle »

Régions de contrôle : Contrôle/esamaaon des processus du Modèle Standard

Régions de signal : Nombre d’événements observés dans les données

[GeV]1t

~m100 200 300 400 500 600 700

10

+mt <

m1t~

m

10

+ m

W

+ m

b

< m

1t~m

200 300 400 500 600

)1

0 m! = 2 1

"

( m1

"

+mb < m

1t~m

< 106 GeV 1" m

+5 G

eV)

10

= m

1"

( m1"

+mb

< m

1t~m

< 103.5 GeV1"m

[GeV

]10

m

0

100

200

300

400

500

600

Observed limits)theoObserved limits (-1

Expected limits

10 m! = 2 "

1m

-1 = 20-21 fbintL

- 10 GeV1t

~ = m"1

m-1 = 20.3 fbintL

= 150 GeV"1

m-1 = 20.7 fbintL = 106 GeV"

1m

-1 = 4.7 fbintL

+ 5 GeV10 = m"

1m

-1 = 20.1 fbintL

-1 = 4.7 fbintL -1 21 fb intL10W b

-1 = 20 fbintL

ATLAS Preliminary

production1t~1t

~ Status: LHCP 2013

=8 TeVs -1 = 20 - 21 fbintL =7 TeVs -1 = 4.7 fbintL0L ATLAS-CONF-2013-024

1L ATLAS-CONF-2013-037

-



-



1L CONF-2013-037, 2L CONF-2013-048

0L [1208.1447]

1L [1208.2590]

2L [1209.4186]

-

-

2L [1208.4305], 1-2L [1209.2102]

-

-

1-2L [1209.2102]

10 (*) W

1",

1" b 1t

~10 W b 1t

~ / 10 t 1t

~

10 t 1t

~0L, 10 t 1t

~1L, 10 t 1t

~2L, 10 W b 1t

~2L, + 5 GeV

10 = m"

1

0L, m = 106 GeV"

1, m

1" b 1t

~1-2L, = 150 GeV"

1, m

1" b 1t

~1L, - 10 GeV

1t~ = m"

1, m

1" b 1t

~2L,

10 m! = 2 "

1, m

1" b 1t

~1-2L,

Recherche de stops

C. Collard (IPHC) 10

Résumé des limites obtenues si on rassemble les résultats pour différents canaux de désintégraaon du stop.

P1

P2

b̃1

b̃!1

t

t̄

!̃"1

!̃+1

W"

W+

!̃01

!̃01

Model B1

Signature : 3 leptons + ≥1 b + MET

Gluino sondé jusqu’à ~1.3 TeV

Sbowom sondé jusqu’à ~600 GeV

Signature : 1 lepton + jets + ≥2 b + MET

p1

p2

!̃±

1

!̃02

"̃

#̃

#

"

!̃01

!̃01

#

#

Signature : 3leptons + MET

Chargino-‐neutralino sondés jusqu’à ~650 GeV

Beaucoup d’autres études SUSY sont menées en parallèle •  avec R-‐parité conservée : LSP = candidat

pour la maaère noire, signature avec MET


D’autres études en Susy

Signatures moins tradiaonnelles : vertex déplacés des traces qui disparaissent

à Défi : enregistrer ces événements, modifier les

algorithmes de reconstrucaon des traces

Signature : 3 leptons + ≥1 b

Stop sondé jusqu’à ~1.1 TeV

Beaucoup d’autres études SUSY sont menées en parallèle •  avec R-‐parité conservée : LSP = candidat

pour la maaère noire, signature avec MET •  Avec R-‐parité violée (RPV) : LSP non-‐stable,

peu ou pas de MET, plus d’objets dans l’état final

P1

P2

t̃∗

t̃

t̄

t

b̄

W−

χ̃01

χ̃01

W+

b

3

à Fermions SM

D’autres études en Susy


2. Les dimensions supplémentaires (ED)

Différents modèles : large ED (ADD), universal ED, warped ED (RS), etc

Différentes signatures au LHC!

Des nouvelles dimensions spaaales (ED) pourraient expliquer pourquoi la gravité nous semble si faible : diluée dans les ED Caractérisaques des ED: •  Taille très peate < mm à invisibles pour les

humains. •  Concept de compacaficaaon •  Nombre de ED variable •  Géométrie (plate ou effet de courbure) •  Quelles sont les paracules qui ont accès aux ED?

Etats excités de Kaluza-‐Klein Si une paracule se propage dans une dimension de taille compacte R, son impulsion est quanafiée dans cewe dim : n/R. Ca apparaît comme un terme de masse dans notre monde à 4 dim :

M2= M02+ (n/R)2

eurekalert.org


Les signatures avec 2 leptons

[GeV]µµM500 1000 1500 2000 2500

Even

ts /

1 G

eV

-410

-310

-210

-110

1

10

210

310

410 µµ →DY

Top + Diboson

data=3.6 TeVTΛADD

CMS 2012 Preliminary -1 L dt = 20.6 fb∫ = 8 TeVs

Recherche de résonances (également sensibles à l’existence de nouveaux bosons Z’) ou de déviaaons dans la distribuaon de masse invariante.

Excellent accord entre données et Modèle Standard, aucune déviaaon observée à Limites sur RS GKK (~2.5 TeV c=0.1), Z’ (~2.5-‐3 TeV), ADD MS (~3-‐4 TeV)

Défi expérimental : comprendre les performance des détecteurs (résoluaon, efficacité, alignement, … )

q

q

? e,μ

e,μ _


Les trous noirs Différents scenarios de dimensions supplémentaires permewent la créaaon de trous noirs microscopiques au LHC. Haute mulaplicité dans l’état final (jets, leptons, photons,..) pour les trous noirs semi-‐classiques à Limite ~4-‐6 TeV

Evénement avec 8 jets ST = Σ(PT>50 GeV) PT = 3 TeV

(GeV)TS2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500

Even

ts /

100

GeV

1

10

210

310

410

510

610

710 2≥Multiplicity N

DataBackgroundUncertainty

= 5.5 TeV, n = 6 minBH = 1.5 TeV, MDM



= 4.0 TeV, n = 4 minQBH

= 3.0 TeV, MDM

-1 = 8 TeV L = 12.1 fbsCMS

(GeV)TS2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500

Even

ts /

100

GeV

1

10

210

310

8≥Multiplicity N DataBackgroundUncertainty




-1 = 8 TeV L = 12.1 fbsCMS


Conclusion Vaste programme de recherche de nouvelle

physique au LHC en cours…

On a déjà exploré beaucoup de signatures différentes, beaucoup de modèles, sur un vaste

régime en masse et jeu de paramètres.

Aucun signe de nouvelle physique à Limites basées sur des modèles simplifiés avec

hypothèses fortes.


Mots clés pour découvrir la nouvelle physique :

énergie et luminosité

Redémarrage du LHC en 2015 à 13-‐14 TeV

q* (qg), dijetq* (qW)q* (qZ)

q* , dijet pairq* , boosted Z

e*, ! = 2 TeV"*, ! = 2 TeV

0 1 2 3 4 5 6Z’SSM (ee, µµ)

Z’SSM (##)Z’ (tt hadronic) width=1.2%

Z’ (dijet)Z’ (tt lep+jet) width=1.2%

Z’SSM (ll) fbb=0.2G (dijet)

G (ttbar hadronic)G (jet+MET) k/M = 0.2

G ($$) k/M = 0.1G (Z(ll)Z(qq)) k/M = 0.1

W’ (l%)W’ (dijet)

W’ (td)W’→ WZ(leptonic)

WR’ (tb)WR, MNR=MWR/2

WKK " = 10 TeV&TC, 'TC > 700 GeV

String Resonances (qg)s8 Resonance (gg)

E6 diquarks (qq)Axigluon/Coloron (qqbar)

gluino, 3jet, RPV0 1 2 3 4 5 6

gluino, Stopped Gluinostop, HSCP

stop, Stopped Gluinostau, HSCP, GMSB

hyper-K, hyper-&=1.2 TeVneutralino, c#<50cm

0 1 2 3 4 5 6

Ms, $$, HLZ, nED = 3Ms, $$, HLZ, nED = 6Ms, ll, HLZ, nED = 3Ms, ll, HLZ, nED = 6

MD, monojet, nED = 3MD, monojet, nED = 6MD, mono-$, nED = 3MD, mono-$, nED = 6

MBH, rotating, MD=3TeV, nED = 2MBH, non-rot, MD=3TeV, nED = 2

MBH, boil. remn., MD=3TeV, nED = 2MBH, stable remn., MD=3TeV, nED = 2

MBH, Quantum BH, MD=3TeV, nED = 20 1 2 3 4 5 6Sh. Rahatlou 1

LQ1, (=0.5LQ1, (=1.0LQ2, (=0.5LQ2, (=1.0

LQ3 (b%), Q=±1/3, (=0.0LQ3 (b#), Q=±2/3 or ±4/3, (=1.0

stop (b#)0 1 2 3 4 5 6

b’ → tW, (3l, 2l) + b-jetq’, b’/t’ degenerate, Vtb=1

b’ → tW, l+jetsB’ → bZ (100%)T’ → tZ (100%)

t’ → bW (100%), l+jetst’ → bW (100%), l+l

0 1 2 3 4 5 6C.I. ! , ) analysis, !+ LL/RRC.I. ! , ) analysis, !- LL/RR

C.I., µµ, destructve LLIMC.I., µµ, constructive LLIM

C.I., single e (HnCM)C.I., single µ (HnCM)

C.I., incl. jet, destructiveC.I., incl. jet, constructive

0 5 10 15

HeavyResonances

4thGeneration

Compositeness

LongLived

LeptoQuarks

Extra Dimensions & Black Holes

Contact Interactions

95% CL EXCLUSION LIMITS (TEV)CMS EXOTICA

?

Que nous réserve le redémarrage du LHC?

M. N

izewe


M. N

izewe


Que nous réserve le redémarrage du LHC?

Références •  hwps://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/PhysicsResultsSUS •  hwps://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/PhysicsResultsEXO •  hwps://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/PhysicsResultsB2G •  hwps://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/AtlasPublic/

SupersymmetryPublicResults •  hwps://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/AtlasPublic/ExoacsPublicResults



Résumé des analyses Susy

q* (qg), dijetq* (qW)q* (qZ)

q* , dijet pairq* , boosted Z

e*, ! = 2 TeV"*, ! = 2 TeV

0 1 2 3 4 5 6Z’SSM (ee, µµ)

Z’SSM (##)Z’ (tt hadronic) width=1.2%

Z’ (dijet)Z’ (tt lep+jet) width=1.2%

Z’SSM (ll) fbb=0.2G (dijet)

G (ttbar hadronic)G (jet+MET) k/M = 0.2

G ($$) k/M = 0.1G (Z(ll)Z(qq)) k/M = 0.1

W’ (l%)W’ (dijet)

W’ (td)W’→ WZ(leptonic)

WR’ (tb)WR, MNR=MWR/2

WKK " = 10 TeV&TC, 'TC > 700 GeV

String Resonances (qg)s8 Resonance (gg)

E6 diquarks (qq)Axigluon/Coloron (qqbar)

gluino, 3jet, RPV0 1 2 3 4 5 6

gluino, Stopped Gluinostop, HSCP

stop, Stopped Gluinostau, HSCP, GMSB

hyper-K, hyper-&=1.2 TeVneutralino, c#<50cm

0 1 2 3 4 5 6

Ms, $$, HLZ, nED = 3Ms, $$, HLZ, nED = 6Ms, ll, HLZ, nED = 3Ms, ll, HLZ, nED = 6

MD, monojet, nED = 3MD, monojet, nED = 6MD, mono-$, nED = 3MD, mono-$, nED = 6

MBH, rotating, MD=3TeV, nED = 2MBH, non-rot, MD=3TeV, nED = 2

MBH, boil. remn., MD=3TeV, nED = 2MBH, stable remn., MD=3TeV, nED = 2

MBH, Quantum BH, MD=3TeV, nED = 20 1 2 3 4 5 6Sh. Rahatlou 1

LQ1, (=0.5LQ1, (=1.0LQ2, (=0.5LQ2, (=1.0

LQ3 (b%), Q=±1/3, (=0.0LQ3 (b#), Q=±2/3 or ±4/3, (=1.0

stop (b#)0 1 2 3 4 5 6

b’ → tW, (3l, 2l) + b-jetq’, b’/t’ degenerate, Vtb=1

b’ → tW, l+jetsB’ → bZ (100%)T’ → tZ (100%)

t’ → bW (100%), l+jetst’ → bW (100%), l+l

0 1 2 3 4 5 6C.I. ! , ) analysis, !+ LL/RRC.I. ! , ) analysis, !- LL/RR

C.I., µµ, destructve LLIMC.I., µµ, constructive LLIM

C.I., single e (HnCM)C.I., single µ (HnCM)

C.I., incl. jet, destructiveC.I., incl. jet, constructive

0 5 10 15

HeavyResonances

4thGeneration

Compositeness

LongLived

LeptoQuarks

Extra Dimensions & Black Holes

Contact Interactions

95% CL EXCLUSION LIMITS (TEV)CMS EXOTICA

Résumé des analyses exoaques


Mass scale [TeV]-110 1 10 210

Oth

erEx

cit.

ferm

.N

ew

quar

ksLQ

V'C

IEx

tra d

imen

sion

s

Magnetic monopoles (DY prod.) : highly ionizing tracksMulti-charged particles (DY prod.) : highly ionizing tracks

jjmColor octet scalar : dijet resonance, llm), µµll)=1) : SS ee (→

L±± (DY prod., BR(HL

±±H Zlm (type III seesaw) : Z-l resonance, ±Heavy lepton NMajor. neutr. (LRSM, no mixing) : 2-lep + jets

WZmll), νTechni-hadrons (LSTC) : WZ resonance (l

µµee/mTechni-hadrons (LSTC) : dilepton, γl

m resonance, γExcited leptons : l- WtmExcited b quark : W-t resonance, jjmExcited quarks : dijet resonance, jetγ

m-jet resonance, γExcited quarks : qνlmVector-like quark : CC,

Ht+X→Vector-like quark : TT,missT

E SS dilepton + jets + →4th generation : b'b' WbWb→ generation : t't'th4

jjντjj, ττ=1) : kin. vars. in βScalar LQ pair (jjνµjj, µµ=1) : kin. vars. in βScalar LQ pair (jjν=1) : kin. vars. in eejj, eβScalar LQ pair (tb

m tb, LRSM) : → (RW'tqm=1) :

R tq, g→W' (

µT,e/mW' (SSM) : ttm l+jets, → tZ' (leptophobic topcolor) : t

ττmZ' (SSM) : µµee/mZ' (SSM) :

,missTEuutt CI : SS dilepton + jets + llm, µµqqll CI : ee &

)jj

m(χqqqq contact interaction : )jjm(

χQuantum black hole : dijet, F T

pΣ=3) : leptons + jets, DM /THMADD BH (ch. part.N=3) : SS dimuon, DM /THMADD BH ( tt

m l+jets, → t (BR=0.925) : tt t→KK

RS glljjmBulk RS : ZZ resonance, νlν,lTmRS1 : WW resonance, llmRS1 : dilepton, llm ED : dilepton, 2/Z1S

,missTEUED : diphoton + / llγγmLarge ED (ADD) : diphoton & dilepton,

,missTELarge ED (ADD) : monophoton + ,missTELarge ED (ADD) : monojet +

mass862 GeV , 7 TeV [1207.6411]-1=2.0 fbLmass (|q| = 4e)490 GeV , 7 TeV [1301.5272]-1=4.4 fbL

Scalar resonance mass1.86 TeV , 7 TeV [1210.1718]-1=4.8 fbL

)µµ mass (limit at 398 GeV for L±±H409 GeV , 7 TeV [1210.5070]-1=4.7 fbL

| = 0)τ

| = 0.063, |Vµ

| = 0.055, |Ve

mass (|V±N245 GeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-019]-1=5.8 fbL) = 2 TeV)

R(WmN mass (1.5 TeV , 7 TeV [1203.5420]-1=2.1 fbL

))Tρ(m) = 1.1

T(am, Wm) + Tπ(m) =

Tρ(m mass (

Tρ920 GeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-015]-1=13.0 fbL

)W

) = MTπ(m) - Tω/Tρ(m mass (Tω/T

ρ850 GeV , 7 TeV [1209.2535]-1=5.0 fbL

= m(l*))Λl* mass (2.2 TeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2012-146]-1=13.0 fbLb* mass (left-handed coupling)870 GeV , 7 TeV [1301.1583]-1=4.7 fbL

q* mass3.84 TeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2012-148]-1=13.0 fbL

q* mass2.46 TeV , 7 TeV [1112.3580]-1=2.1 fbL)Q/mν = qQκVLQ mass (charge -1/3, coupling 1.12 TeV , 7 TeV [ATLAS-CONF-2012-137]-1=4.6 fbL

T mass (isospin doublet)790 GeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-018]-1=14.3 fbL

b' mass720 GeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-051]-1=14.3 fbL

t' mass656 GeV , 7 TeV [1210.5468]-1=4.7 fbL gen. LQ massrd3534 GeV , 7 TeV [1303.0526]-1=4.7 fbL

gen. LQ massnd2685 GeV , 7 TeV [1203.3172]-1=1.0 fbL

gen. LQ massst1660 GeV , 7 TeV [1112.4828]-1=1.0 fbL

W' mass1.84 TeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-050]-1=14.3 fbLW' mass430 GeV , 7 TeV [1209.6593]-1=4.7 fbL

W' mass2.55 TeV , 7 TeV [1209.4446]-1=4.7 fbL

Z' mass1.8 TeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-052]-1=14.3 fbL

Z' mass1.4 TeV , 7 TeV [1210.6604]-1=4.7 fbLZ' mass2.86 TeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-017]-1=20 fbL

(C=1)Λ3.3 TeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-051]-1=14.3 fbL

(constructive int.)Λ13.9 TeV , 7 TeV [1211.1150]-1=5.0 fbL

Λ7.6 TeV , 7 TeV [1210.1718]-1=4.8 fbL=6)δ (DM4.11 TeV , 7 TeV [1210.1718]-1=4.7 fbL

=6)δ (DM1.5 TeV , 7 TeV [1204.4646]-1=1.0 fbL

=6)δ (DM1.25 TeV , 7 TeV [1111.0080]-1=1.3 fbL

massKK

g2.07 TeV , 7 TeV [1305.2756]-1=4.7 fbL = 1.0)PlM/kGraviton mass (850 GeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2012-150]-1=7.2 fbL

= 0.1)PlM/kGraviton mass (1.23 TeV , 7 TeV [1208.2880]-1=4.7 fbL

= 0.1)PlM/kGraviton mass (2.47 TeV , 8 TeV [ATLAS-CONF-2013-017]-1=20 fbL

-1 ~ RKKM4.71 TeV , 7 TeV [1209.2535]-1=5.0 fbL

-1Compact. scale R1.40 TeV , 7 TeV [1209.0753]-1=4.8 fbL

=3, NLO)δ (HLZ SM4.18 TeV , 7 TeV [1211.1150]-1=4.7 fbL

=2)δ (DM1.93 TeV , 7 TeV [1209.4625]-1=4.6 fbL

=2)δ (DM4.37 TeV , 7 TeV [1210.4491]-1=4.7 fbL

Only a selection of the available mass limits on new states or phenomena shown*

-1 = ( 1 - 20) fbLdt∫ = 7, 8 TeVs

ATLASPreliminary

ATLAS Exotics Searches* - 95% CL Lower Limits (Status: May 2013)


Résumé des analyses exoaques

R = (-‐1) (3B-‐L)+2S L = nombre leptonique B = nombre baryonique S = spin Conservaaon de la parité R : •  La paracule susy la plus légère (LSP) est stable

à candidat pour la maaère noire •  Les paracules susy sont produites par paires •  Désintégraaon des paracules susy en cascade jusqu'à la LSP

•  Energie Transverse Manquante dans le détecteur (MET)

La conservaaon de la parité R R = +1 pour les paracules du MS R = -‐1 pour les paracules susy



Higgs et nouvelle physique -‐  Etude des propriétés du nouveau boson : Modèle Standard ou nouvelle

physique ? -‐  Higgs fermiophobique (=qui ne se couple qu’aux bosons) : exclu entre 110 et 147

GeV (95%CL) car on aurait du voir plus de Hàγγ. -‐  4ème généraaon : exclu entre 110 et 660 GeV (99%CL) car Hàγγ aurait été

quasiment supprimé. -‐  Limite dans le plan (tan β, mA) car A/H/h àbb, ττ, μμ ont des rapports

d’embranchement fortement modifiés dans le MSSM. -‐  Très important d’obtenir une excellente précision sur les mesures de couplage, car

ceux-‐ci peuvent dans certains cas n’être modifiés que de quelques pourcents. -‐  Recherche de nouveaux bosons

-‐  H lourd : HàZZ, WW : on assimile maintenant le nouveau boson à 125 GeV comme un bruit de fond, et on cherche un nouveau signal. 2eme boson exclu pour mH<600 GeV (WW) et <700 GeV (ZZ).

-‐  H chargé : t à H+ b, H+ à τ ν (grand tan β) et H+ à cs (tan β < 1) -‐  Φ doublement chargé : quand le secteur du Higgs est étendu par un triplet Φ, Φ+,

Φ++, recherche de paires de leptons de même signe (résonance eμ par exemple)


Hypothèse : les paracules de maaère noire sont des fermions de Dirac. Les résultats de CMS en terme de secaon efficace χ-‐nucléon sont comparés aux expériences de détecaon directe et indirecte de maaère noire.

La Recherche de maaère noire


Susy : Jet+MET+…

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