Désintégrations de particules supersymétriques

par YANN MAMBRINI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Abdelhak Djouadi.

Soutenue en 2001

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Dans le cadre du modele standard supersymetrique minimal (mssm) ou la super-particule la plus legere (lsp), le neutralino, est stable, nous avons etudie les modes de desintegration des super-partenaires scalaires des fermions, les sfermions, et des super-partenaires de spin demi-entier des bosons de jauge et de higgs, les gluinos, charginos et neutralinos. En particulier, nous nous sommes interesses aux desintegrations a plusieurs corps dans les scenarios de grande unification ou le melange entre fermions scalaires de la troisieme generation est fort, impliquant des scalaires top, bottom et tau relativement peu massifs. Nous avons d'abord analyse le canal de desintegration a quatre corps de quarks top scalaires (stops) relativement legers en un quark bottom, une paire de fermions non massifs et le neutralino lsp, et montre qu'il pouvait etre aussi frequent, sinon plus important, que la desintegration en quark charme et la lsp qui etait jusque la considere comme le mode principal. Pour des stops plus lourds, nous avons ensuite montre que les modes de desintegration a trois corps en un quark bottom, la lsp et un boson de jauge ou de higgs charges, ainsi que ceux en quark bottom et une paire de fermions et sfermions tau ou bottom, doivent etre pris en compte puisqu'ils peuvent etre dominants dans une grande plage de l'espace des parametres du mssm. D'autres modes de desintegration a trois corps des sfermions, tels que la desintegration des squarks les plus lourds en squarks legers et une paire de fermion-antifermion non massifs, ont aussi ete analyses. Nous avons aussi etudie les desintegrations a trois corps des charginos et des neutralinos du mssm (ainsi que celle des gluinos) en lsp et une paire de fermion-antifermion non massifs dans le cas le plus general. Nous avons montre que les canaux de desintegration avec des etats finaux impliquant des fermions de la troisieme generation (qui couplent plus fortement aux bosons de higgs echanges et dont les super-partenaires sont les plus legers) sont les plus dominants. Les resultats obtenus ont un grand impact pour la detection des particules supersymetriques dans les accelerateurs a haute energie et ont ete implementes dans les recherches experimentales de ces particules dans les collisionneurs du lep au cern et du tevatron a chicago.

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