Nicolas Morange "Beautiful Higgs Boson"

vendredi 9 juil. 2021, 14:00 → 16:00 Europe/Paris

200/0-Auditorium - Auditorium P. Lehmann (IJCLab)

Lien de connexion / Link :

https://ijclab.zoom.us/j/99998000258?pwd=RCtETGV0WUlVYkRDV1Q3cDhiZzlGQT09

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Le boson de Higgs et la beauté

Résumé :

Suite à la découverte du boson de Higgs par les expériences ATLAS et CMS en 2012, un vaste programme de recherche s'est ouvert pour mesurer l'ensemble des propriétés de cette particule. La mise en évidence de son
couplage aux quarks b a été un élément majeur du programme de physique du Run-2 du LHC. Ce document d'habilitation retrace l'observation par l'expérience ATLAS de ce couplage ainsi que de la production associée du boson de Higgs avec des bosons de jauge W ou Z (VH). L'analyse du canal VH, H->bb est présentée, et les différents choix effectués dans l'analyse sont justifiés par des considérations physiques ou expérimentales. Le design général de l'analyse, la sélection des événements, et les études des incertitudes systématiques sont présentés. La délicate analyse statistique de ce processus est détaillée. Le résultat est un excès à 4.9 déviations standard au-dessus des bruits de fond. Les deux observations sont obtenues après combinaison des résultats du canal VH, H->bb avec ceux d'autres analyses de recherche du boson de Higgs, et les taux d'événements mesurés sont en excellent accord avec les prédictions du modèle standard. Enfin, il est montré comment la mesure de section efficace différentielle du processus VH permet de poser des limites sur de la physique au-delà du modèle standard exprimée dans un Lagrangien effectif.

Beautiful Higgs Boson

Abstract :

Following the discovery of the Higgs boson by the ATLAS and CMS experiments in 2012, a wide research program has opened in order to measure all its properties. The observation of its coupling to $b$-quarks has been a major research topic of the physics programme for the Run-2 of the LHC. This HDR document describes the observation by the ATLAS experiment of this coupling to b-quarks as well as the observation of the associated production of a Higgs boson with a W or Z gauge boson (VH). The analysis of the VH, H->bb channel is presented, where the choices made on various analysis aspects are justified by physics or experimental considerations.  The general design of the analysis, the event selection, the studies on systematic uncertainties are presented. The delicate statistical analysis of this process is discussed in details. The results show an excess of events with a significance of 4.9 standard deviations over the Standard Model backgrounds. The two observations are obtained after combination of the results in the VH, H->bb channel with those of other Higgs boson searches, and the measured event rates are in excellent agreement with the Standard Model predictions. Finally, it is shown how the differential cross-section measurement of the VH process allows to set limits on beyond the Standard model physics expressed as an effective Lagrangian.