Recherche d'une nouvelle résonance Z' dans le canal diélectron avec le détecteur ATLAS. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

New resonance (Z') search in the electron channel with ATLAS detector.

Recherche d'une nouvelle résonance Z' dans le canal diélectron avec le détecteur ATLAS.

Résumé

This thesis covers the search and identification of new neutrals gauge bosons decaying into an electron pair with the ATLAS detector. The Large Hadron Collider at Cern will produce partons collisions with very high center of mass energy and may produce Z' predicted by many theories beyond the standard model. Such a resonance should be detected by the ATLAS experiment. Z' studies will be done in two part: searching for a new resonance and identifying the new particle properties ant the underlying theory. If the discovery part will consist in looking for a deviation between standard model prediction end experimental data, the underlying theory can only be probed by studying the Z' phenomenology. Thus, in order to estimate the ATLAS discovery potential, the dielectron invariant mass spectrum was studied for several models with extra-dimensions or coming from grand unified theories. To perform these studies, a model independent parametrization of the dielectron invariant mass shape has been developed. The discovery potentials computed with this method have been officially approved by the ATLAS collaboration and published. In addition to the estimation of the discovery potential, a study based on the Z' rapidity spectrum has been conducted in order to demonstrate the interest of this observable in the discrimination of the different theoretical models predicting new spin 1 resonances.
Cette thèse s'intéresse à la recherche et à l'identification de nouveaux bosons neutres qui décroissent en deux électrons dans le détecteur ATLAS. Le Large Hadron Collider du Cern sera capable de produire des collisions de partons à une énergie correspond au seuil de production de Z' prédis dans un grand nombre de modèles théoriques. Cette particule pourrait alors être observée par le détecteur ATLAS. L'étude d'un Z' se décompose en deux parties, la mise en évidence d'une nouvelle résonance puis l'identification du type de particule et de la théorie sous-jacente. Si la découverte se fait en recherchant un déviation entre les prédictions du modèle standard et les données expérimentales, il est indispensable de s'intéresser à la phénoménologie du Z' pour contraindre les modèles théoriques. Ainsi, afin d'estimer le potentiel de découverte d'un Z' à ATLAS, la distribution en masse invariante diélectron a été étudiée pour différents modèles spécifiques de dimensions supplémentaires ou des modèles de grande unification. Pour conduire ces analyses, une paramétrisation qui rend compte de la forme du spectre indépendamment du modèle théorique a été développée. Les potentiels de découverte de Z' de grande unification ainsi obtenus ont été officiellement approuvés par la collaboration ATLAS et publiés. Au delà de ce travail d'estimation des potentiels de découverte, une analyse basée sur le spectre en rapidité a également été effectuée. Elle a permis de quantifier l'intérêt de cette observable pour la discrimination des modèles théoriques prédisant de nouvelles résonances de spin 1.
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Dates et versions

tel-00374465 , version 1 (08-04-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00374465 , version 1

Citer

Julien Morel. Recherche d'une nouvelle résonance Z' dans le canal diélectron avec le détecteur ATLAS.. Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00374465⟩
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