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Une nouvelle étude sur la production de paires du boson de Higgs

Les particules ont une masse, ce qui représente l'une des questions les plus intrigantes de la physique. La quête pour y répondre est longue, et la plus récente étape a été la découverte d'une nouvelle particule fondamentale, le boson de Higgs, dans le cadre du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN. Un projet financé par l'UE a conduit à des mesures plus précises d'une valeur importante qui détermine la génération de la masse associée avec cette particule.
Une nouvelle étude sur la production de paires du boson de Higgs
La découverte du boson de Higgs a été une étape essentielle de la physique des particules, car c'était la dernière pièce manquante du modèle standard, une théorie qui décrit avec une exactitude remarquable la compréhension actuelle des particules élémentaires ainsi que leurs interactions. Dans le cadre du modèle standard, le mécanisme de Higgs concerne la génération des masses des bosons de jauge W± et Z pour l'interaction faible, via une brisure de la symétrie électrofaible.

Suite à la découverte du boson de Higgs, les physiciens théoriques ou expérimentaux ont essayé de mesurer plus précisément ses propriétés. L'une de ses caractéristiques les plus importantes est qu'il peut former des paires. Les scientifiques du projet HIGGSSELFCOUPLING (Precision Higgs boson self-coupling measurements), financé par l'UE, ont cherché à améliorer les mesures lors de la production de paires de bosons de Higgs, au LHC ainsi que pour de futurs collisionneurs.

Les chercheurs ont commencé par concevoir des outils sophistiqués de générateurs d'évènements Monte Carlo en vue de la production de paires de bosons de Higgs. Ils ont amélioré les mesures en fusionnant la cascade de rayonnements (douche parton), qui décrit l'état final de collisions de particules de haute énergie, avec les éléments matriciels des paires de bosons de Higgs associés à la production de jets. Ils ont en outre utilisé le générateur d'évènements pour étudier les processus de triple production de bosons de Higgs, dans l'optique d'un futur collisionneur de hadrons.

Une autre partie du projet concernait l'étude de la désintégration des bosons de Higgs en paires de quark et d'anti-quark bottom, apportant des informations utiles pour les expériences futures.

Le projet HIGGSSELFCOUPLING a aussi étudié le potentiel de production de paires de bosons des Higgs par un collisionneur 100 TeV, en considérant l'état final de paires de quarks bottom.

Pour les chercheurs en physique des particules, la mesure aussi précise que possible des couplages de bosons de Higgs est un objectif majeur. Les résultats du projet ont été largement salués par la recherche scientifique, de par leur impact sur les expériences en cours au LHC.

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Mots-clés

Production de paires, boson de Higgs, génération de masse, HIGGSSELFCOUPLING, auto couplage