Higgs boson searches in cascade decays of supersymmetric particles with the ATLAS detector at the LHC
Recherche du boson de Higgs dans les cascades de désintégration de particules supersymétrique avec le détecteur ATLAS au LHC
Résumé
The LHC is expected to deliver the first proton-proton collisions in September 2008 and the ATLAS experiment is designed to explore a large spectrum of phenomena that could arise from these interactions. In the context of supersymmetric extensions of the Standard Model, the lightest Higgs boson can be produced via cascade decays of supersymmetric particles. We investigate the possibility of observing such events with the ATLAS detector at the LHC. Firstly, we focus on the ATLAS capability in measuring the missing energy due to the passage of supersymmetric particles escaping the detection. Then, we show that, for some regions of the Minimal Supergravity parameter space compatible with the last LEP searches, the lightest Higgs boson can be discovered with less than 10 fb^(-1), giving results competitive with standard Higgs production channels. We also study the possibility of measuring quantities related to the masses and couplings of the supersymmetric particles involved in the process. Finally, starting from these measurements, we use the SFitter tool to set up a global fit to the parameters of the underlying supersymmetric model, showing the validity of such procedure for constraining the theoretical interpretations of future LHC data.
En septembre 2008 le LHC livrera ses premières collisions proton-proton. Auprès du LHC, l'expérience ATLAS est conçue pour explorer un large éventail de phénomènes et traquer les signes de nouvelle physique, qui pourraient se manifester lors de ces interactions. Ainsi, dans le cadre des extensions supersymétriques du Modèle Standard, le boson de Higgs le plus léger pourrait être produit dans les cascades de désintégrations de particules supersymétriques. Nous étudions la possibilité d'observer de tels événements avec le détecteur ATLAS. Tout d'abord, nous examinons la capacité d'ATLAS à mesurer l'énergie manquante due au passage des particules supersymétriques qui échappent à la détection. Ensuite, nous montrons que, pour certaines régions de l'espace des paramètres du modèle de Supergravité Minimale, compatibles avec les dernières recherches au LEP, le plus léger boson de Higgs peut être découvert avec moins de 10 fb^(-1). Ces résultats sont compétitifs avec les canaux standard de production du Higgs. Nous étudions aussi la possibilité de mesurer des quantités liées aux masses et aux couplages des particules supersymétriques impliquées dans ce processus. Enfin, à partir de ces mesures, nous utilisons l'outil SFitter pour réaliser un ajustement global des paramètres du modèle supersymétrique sous-jacent, en montrant ainsi la validité de cette procédure pour contraindre les interprétations théoriques des futures données du LHC.
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