Production Associée W/H + Higgs, avec H → γγ

L’arrêt du programme LEP (Large Electron Positron collider) a marqué la fin d’une étape importante dans la recherche sur les composants et les lois régissant la structure ultime de la matière. La conclusion des expériences du LEP est une description extrêmement cohérente de l’infiniment petit dans le cadre du Modèle Standard de la physique des particules. Parmi les phénomènes recherchés auprès du LHC (Large Hadron Collider), se trouve le boson de Higgs, dernière particule manquante prédite par le modèle standard. L’observation expérimentale d’un ou plusieurs bosons de Higgs permettra une meilleure compréhension des mécanismes de brisure de symétrie électrofaible. 



Dans le cadre du Modèle Standard, un doublet scalaire de Higgs est prédit donnant lieu à la présence d’une particule scalaire neutre. La masse du boson de Higgs n’est pas prédite théoriquement. Par conservation de l’unitarité des calculs de section efficace, la masse du boson de Higgs est limitée à 1 TeV. Les limites apportées à la masse du Higgs par les expériences LEP imposent une masse supérieure à 114.5 GeV. Le LHC permettra de couvrir le domaine de masse prédit par le Modèle Standard ce qui dans le cas d’une découverte permettra de valider le Modèle Standard. 



Mesurer un excès d'évènements dans un canal de recherche du boson de Higgs n'est pas suffisant pour prouver son existence : nous devrons mesurer le spin et la valeur propre de CP de cette nouvelle résonance. Les couplages du boson de Higgs aux particules du Modèle Standard devront être déterminés. 



Le canal de désintégration du boson de Higgs en deux photons est un canal très important pour un boson de Higgs léger et il bénéficie de la bonne résolution du calorimètre électromagnétique du détecteur ATLAS. Ce processus souffre cependant d'un faible taux d'embranchement, l'ensemble des canaux doivent être considérés. La production associée à un boson Z ou W a la plus faible section efficace mais bénéficie d'un bon rapport signal sur bruit de fond et peut donc être utilisé pour augmenter la signifiance statistique d'une possible découverte. Les processus de production associée permettra également la mesure des couplages du boson de Higgs aux bosons de l'interaction faible.