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Amélioration de la mesure de l’énergie transverse manquante dans ATLAS et recherche de matière noire dans les canaux Higgs en deux photons
Equipe thématique « Masses et Intéractions Fondamentale » ; expérience : Atlas
Directeur de thèse : Bertrand Laforge
tél : 01 44 27 47 56
e-mail : laforge lpnhe.in2p3.fr
Titre : Amélioration de la mesure de l’énergie transverse manquante dans ATLAS et recherche de matière noire dans les canaux Higgs en deux photons
Le calorimètre électromagnétique d’ATLAS va devoir au cours du run II du LHC affronter un taux d’empilement environ deux fois plus important qu’au cours du run I où il atteignait déjà plus de 20 interactions par croisement de faisceaux en moyenne. Les performances de la reconstruction des particules et de leurs caractéristiques vont devoir être repoussées pour assurer des performances invariantes avec le nombre de collisions simultanées. Dans cette perspective, la possibilité d’utiliser l’ensemble de l’information en temps des cellules de chaque dépôt d’énergie ouvre des perspectives nouvelles pour lutter contre ce bruit de fond et participer à l’amélioration de l’énergie transverse manquante mesurée dans chaque événement, outil fondamental dans la recherche de nouvelles particules stables faiblement interagissantes. Le doctorant travaillera sur ce sujet en abordant la question de la correction des effets de diaphonies dans la reconstruction de l’énergie et du temps des cellules du calorimètre à argon liquide d’ATLAS.
Fort de ces améliorations, le candidat en estimera l’impact pour la recherche de particules candidates à la composition de la matière noire dont la nature inconnue est un des problèmes contemporains majeurs de la physique quand on s’intéresse à la cohérence entre la physique microscopique et la description de l’Univers aux grandes échelles dominée par la gravitation. Le candidat mènera ses recherches en étudiant les canaux Higgs en deux photons quand l’énergie transverse manquante est importante. Le doctorant interprétera les résultats obtenus en terme de contraintes sur différents modèles de matière noire pertinents au LHC. Le candidat travaillera avec l’échantillon complet des données du Run II du LHC à une énergie proche de 14 TeV qui s’élèvera à environ 300/fb de luminosité intégrée et permettra de mettre des limites intéressantes sur différents modèles de matière noire ou de mettre à jour une découverte.
Le doctorant sera basé au LPNHE à Paris et sera amené à se rendre au CERN très régulièrement. L’étudiant bénéficiera du cadre d’un groupe dynamique, très impliqué dans la collaboration ATLAS sur la physique du Higgs, sur la calorimétrie électromagnétique et sur la recherche de matière noire.
Ce sujet s’accompagne d’un stage de Master 2 qui lui est associé et qui serait accompli au printemps 2017.
Lieu de travail : LPNHE - Paris
Déplacements éventuels : déplacements réguliers au CERN
Documentation : http://atlas.web.cern.ch/Atlas/Collaboration/
Contact :
- Bertrand Laforge, ou 01 44 27 47 56 laforge lpnhe.in2p3.fr
Ecole doctorale de rattachement :
Ecole doctorale Sciences de la Terre et de l’Environnement et Physique
de l’Univers
Lien sur les offres de thèse et candidature :
http://ed560.ipgp.fr/index.php/Offres_de_th%C3%A8se
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