Projet ANR-08-BLAN-0002 – Higgs-Tev : Observation du boson de Higgs du Modele Standard au Tevatron
Programme : Blanc (BLANC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS B (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS B)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique
Montant : 320000.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : 1) Objectif du projet et contexte scientifique: ---------------------------------------------------------------- Le projet Higgs-Tev propose d'ameliorer significativement les analyses de recherche a basse masse (< 140 GeV) du boson de Higgs du Modele Standard au Tevatron afin de rendre possible son observation d'ici 2011. En effet, l'ajustement de l'ensemble des mesures electrofaibles (au LEP, SLC, et Tevatron) contraint le boson de Higgs du modele standard a se situer preferentiellement dans l'intervalle de masse de recherche de ce projet. Le projet Higgs-Tev s'effectuera en trois ans au sein de quatre equipes francaises deja impliquees dans l'experience D0 (Dzero) depuis plusieurs annees, et qui sont expertes en calorimetrie, identification des b, declenchement sur des processus a grande energie transverse manquante, ainsi que dans la recherche du boson de Higgs du Modele Standard ou de particules au dela du Modele Standard. Higgs-Tev sera realise au sein du groupe D0-Higgs, en collaboration avec nos collegues du Tevatron. Cette recherche est complementaire a celle qui aura lieu aupres du Large Hadron Collider (LHC), car les desintegrations du boson de Higgs recherchees dans ce projet sont en b-anti-b, qui sont tres difficile a detecter au LHC. Le Tevatron a deja permis aux deux experiences CDF et D0 d'enregistrer 3 fb-1 de donnees, et a la fin de la prise de donnees, prevue fin 2009 ou 2010, une luminosite' de l'ordre de 7 fb-1 sera disponible pour analyse par les deux experiences. Celle-ci devrait etre suffisante pour une detection d'un boson de Higgs leger, avec les ameliorations decrites dans ce projet. 2) Description du projet: ----------------------------------- Nous proposons quatre grands axes de travail pour beneficier de l'expertise des differents laboratoires impliques et pour ameliorer la sensibilite aux modes de production recherches, HW et HZ: 1) Amelioriation de la comprehension du systeme de declenchement sur les evenements avec energie transverse manquante (ETM), qui permettra de rechercher les candidats Higgs dans le canal HZ-> neutrino-neutrino-b-b a plus basse ETM. 2) Amelioration de l'identification des quarks b par differentes techniques (utilisation des desintegrations semi-leptoniques des quarks b, rejection des quarks c), ce qui beneficiera aux deux modes de production, puisque le Higgs de basse masse recherche se desintegre majoritairement en une paire de quarks b. 3) Amelioration de la resolution en energie des jets de quark b, ce qui permettra d'ameliorer la reconstruction de la masse invariante des paires de quark b (et donc de la masse d'un boson de Higgs eventuel), ce qui permettra de rejeter plus efficacement le bruit de fond non resonant. 4) Amelioration de la comprehension des bruits de fonds physique et utilisation de techniques d'analyse avancees (TAA) pour separer ces bruits de fond du signal. Deux equipes impliquees dans ce projet ont deja utilise des TAA (reseaux de neurones et des "decision trees") pour produire des resultats preliminaires sur la recherche de production HW et HZ, et ont acquis ainsi l'experience necessaire pour des developpements supplementaires qui apporteront une sensibilite plus importante au boson de Higgs. 3) Resultats attendus et impact international: ----------------------------------------------------------------- S'il existe, un boson de Higgs leger sera difficile a detecter aussi bien au Tevatron qu'au LHC. Cependant, avec la luminosite attendue, les ameliorations proposees dans ce projet, et en combinant les resultats de CDF et D0 sur les processus HW et HZ, son observation est attendue d'ici 2011. Les quatres axes d'amelioration introduits ci-dessus qui permettront ce resultat, pourront etre valides par la premiere mise en evidence, attendue en 2009, des processus WZ et ZZ produisant le meme etat final que les processus WH et ZH que nous recherchons. Si a l'inverse, il n'est pas observe', nous serons a meme d'exclure le boson de Higgs du modele standard jus