Ioannis Plakias "Quelques sondes du problème de la saveur à l'aide de théories effectives"

vendredi 13 sept. 2024, 14:00 → 16:00 Europe/Paris

100/-1-A900 - Auditorium Joliot Curie (IJCLab)

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"Quelques sondes du problème de la saveur à l'aide de théories effectives"

 

Résumé :

Dans cette thèse, nous étudions la possibilité de sonder des degrés de liberté lourds encore inconnus de la Nouvelle Physique par le biais de processus de basse énergie médiés par des courants neutres changeant la saveur. Nous les analysons dans le cadre des théories des champs effectives afin de tirer parti de la séparation des échelles d'énergie impliquées. Nous nous concentrons sur des processus du Modèle Standard qui ont déjà été observés et qui sont particulièrement sensibles aux effets de la Nouvelle Physique ($b \to s \gamma$), ou sur des processus interdits dans le Modèle Standard dont l'observation serait un signe sans équivoque de Nouvelle Physique (Violation de la Saveur Leptonique). En ce qui concerne $b \to s \gamma$, nous étudions les observables angulaires de $B_s \to \phi ee$ à faible masse invariante $ee$, où le pôle du photon domine, dans le cadre de la théorie effective à basse énergie. En particulier, nous calculons les effets du mélange $B_s-\overline{B}_s$ sur les observables angulaires, et étudions comment les observables supplémentaires induisent des contraintes projetées de la Nouvelle Physique sur les coefficients effectifs $\mathcal{C}_{7^{(\prime)}}$ décrivant la transition $b \to s \gamma$. En ce qui concerne la Violation de la Saveur Leptonique, nous étudions les effets des équations de groupe de renormalisation dans le cadre de la Théorie Effective du Modèle Standard et de la théorie effective à basse énergie, et nous montrons qu'ils peuvent induire des contraintes strictes sur les opérateurs semi-leptoniques de la troisième génération de quarks à partir des processus de Violation de la Saveur Leptonique les plus contraignants, tels que $\mu N \to e N$, $\ell \to \ell^\prime \gamma$, $\ell \to 3\ell^\prime$ et $\ell \to \ell^\prime M$ où $M$ est un méson vecteur ou pseudo-scalaire. De plus, nous illustrons la complémentarité entre les processus de Violation de la Saveur Leptonique à basse et haute énergie et, en particulier, nous montrons que les limites supérieures indirectes sur les désintégrations de mésons $B$ Violant la Saveur Leptonique par le biais des contraintes du Grand collisionneur de hadrons (LHC) sur les processus de Drell-Yan Violant la Saveur Leptonique $pp \to \ell \ell^\prime$ peuvent être compétitives avec les mesures directes.

 

 

"Probes of the Flavor Problem through Effective Theories"

 

Abstract :

In this thesis, we study the possibility of probing yet unknown heavy New Physics (NP) degrees of freedom through Flavor-Changing Neutral-Current (FCNC) processes at low energies. We analyze them within the framework of Effective Field Theories (EFTs) to exploit the separation of the energy scales involved. We focus on Standard Model (SM) processes which have already been observed and which are particularly sensitive to NP effects ($b \to s \gamma$), or forbidden processes in the SM whose observation would be an unambiguous sign of NP (Lepton Flavor Violation or LFV). Regarding $b \to s \gamma$, we study angular observables of $B_s \to \phi ee$ at low $ee$ invariant mass, where the photon pole dominates, within the framework of the Low-energy EFT (LEFT). In particular, we compute the effects of $B_s-\overline{B}_s$ mixing on the angular observables, and study how the additional observables induce projected NP constraints on the effective coefficients $\mathcal{C}_{7^{(\prime)}}$ describing the $b \to s \gamma$ transition. Regarding LFV, we study Renormalization Group Equation (RGE) effects in the Standard Model EFT (SMEFT) and the LEFT, and we show that they can induce stringent constraints on semileptonic third-generation-quark operators from the most constraining LFV processes, such as $\mu N \to e N$, $\ell \to \ell^\prime \gamma$, $\ell \to 3\ell^\prime$ and $\ell \to \ell^\prime M$ where $M$ is a vector or pseudoscalar meson. In addition, we illustrate the complementarity between low- and high-energy LFV processes, and, in particular, we show that indirect upper bounds on LFV $B$-meson decays through LHC constraints on LFV Drell-Yan processes $pp \to \ell \ell^\prime$ can be competitive with direct measurements.

 

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