Search for the decay $H\to b\overline{b}$ of the standard model Higgs boson produced in association with hadronically decaying top quarks in $pp$ collisions 8 TeV with the ATLAS detector at the LHC

Résumé : En 2012, une nouvelle particule a \'et\'e d\'ecouverte au Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) qui est susceptible d'\^etre identifi\'e comme le boson de Brout-Englert-Higgs, ci-apr\`es appel\'ee boson de Higgs, pr\'evu par le Mod\`ele Standard (SM) de la physique des particules. Pour d\'eterminer si cette particule est bien celle pr\'evue par le SM, les mesures de ses propri\'et\'es sont n\'ecessaires. Une des propri\'et\'es les plus importantes \`a mesurer est le couplage avec le quark top. Le couplage du boson de Higgs aux fermions est proportionnel aux masses des fermions. Etant donn\'e que le quark top, est la particule \'el\'ementaire connue la plus lourde, l'intensit\'e de ce couplage est de l'ordre de 1. Une mesure pr\'ecise de ce param\`etre peut donner des renseignements sur l'\'echelle d'\'energie o\`u la physique au-del\`a du SM peut se manifester. Un test direct de ce param\`etre est la mesure de la section efficace de production du boson de Higgs en association avec une paire de quarks top anti-top ($t\overline{t}H$). Dans cette th\`ese de doctorat la recherche du processus $t\overline{t}H$ ($H\to b\overline{b}$) est pr\'esent\'ee dans la topologie o\`u les deux quarks top se d\'esint\`egrent hadroniquement. La combinaison de toutes les recherches \ttH effectu\'ees par ATLAS au Run 1 est \'egalement pr\'esent\'ee. L'analyse dans le canal de d\'esint\'egration compl\`etement hadronique utilise 20,3 fb$^{-1}$ \`a $\sqrt{s} = 8$~TeV, recueillies avec le d\'etecteur ATLAS au cours du Run 1 du LHC. La recherche utilise des \'ev\'enements avec au moins cinq jets \'energiques et utilise la technique du ``boosted decision tree'' pour discriminer les \'ev\'enement du signal de ceux provenant du dominant fond multijet qui est estim\'e \`a partir des donn\'ees gr\^ace \`a une nouvelle technique bas\'ee sur des donn\'es non simul\'ee. En plus, pour cette analyse, de nouvelles techniques ont \'et\'e d\'evelopp\'ees pour l'estimation de l'efficacit\'e du trigger utilis\'e et des facteurs d'\'echelle. Pour une masse du boson de Higgs de 125~GeV, une limite sup\'erieure \`a 95\% CL de 6.5 (resp. 5.4) fois la section efficace du SM est observ\'ee (resp. attendue). Une intensit\'e du signal $t\overline{t}H$, $\mu = 1.6 \pm 2.6$ fois la valeur du SM est obtenue. Apr\`es combinaison des recherches $t\overline{t}H$ effectu\'ees par ATLAS dans le Run 1, un limite sup\'erieure \`a 95\% CL est observ\'ee (resp. attendue) de 3.12 (resp. 1.44) avec une intensit\'e du signal de $\mu = 1.7 \pm 0.8$. L'analyse du canal $t\overline{t}H$ ($H\to b\overline{b}$) compl\`etement hadronique pr\'esent\'ee dans cette th\`ese de doctorat est la premi\`ere effectu\'ee dans ce canal au LHC.
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Thèse
High Energy Physics - Experiment [hep-ex]. Aix Marseille Université, 2015. English
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Contributeur : Daniele Madaffari <>
Soumis le : mercredi 15 juin 2016 - 11:11:28
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Document(s) archivé(s) le : vendredi 16 septembre 2016 - 10:06:10

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Daniele Madaffari. Search for the decay $H\to b\overline{b}$ of the standard model Higgs boson produced in association with hadronically decaying top quarks in $pp$ collisions 8 TeV with the ATLAS detector at the LHC. High Energy Physics - Experiment [hep-ex]. Aix Marseille Université, 2015. English. 〈tel-01326964〉

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