Thèse soutenue

Étude de la violation de CP dans le secteur leptonique avec l'analyse combinée d'oscilaltions de neutrinos et d'anti-neutrinos dans l'expérience T2K
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Auteur / Autrice : Simon Bienstock
Direction : Claudio GigantiJacques Dumarchez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique de l'univers
Date : Soutenance le 17/09/2018
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Physique nucléaire et hautes énergies (Paris ; 1997-....)
Jury : Président / Présidente : Pascal Vincent
Examinateurs / Examinatrices : Alessandra Tonazzo, Dominique Duchesneau
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Monteil, Marco Zito

Résumé

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La physique des neutrinos est un des domaines les plus actifs de la physique des hautes énergies, et les oscillations de neutrinos ouvrent une voie privilégiée à une physique au delà du modèle standard. La mesure de l'ensemble des angles de mélange comme étant non-nuls offrent la possibilité d'étudier une possible violation de la symétrie CP dans le secteur leptonique. L'expérience T2K, située au Japon, a pour objet l'étude de ces oscillations de neutrinos dans le faisceau de neutrinos et d'anti-neutrinos muoniques à J-PARC. Deux canaux dont ainsi à l'étude : la disparition des (anti-)neutrinos muoniques du faisceau et l'apparition d'(anti-)neutrinos électroniques 295km plus loin dans le détecteur Super-Kamiokande. La mesure des paramètres d'oscillations passe par une mesure du nombre d'évènements dans le détecteur, et nécessite une bonne modélisation du flux et du taux d'interaction des neutrinos. Ces modèles sont contraints avant oscillation dans un détecteur proche, ND280, permettant de fortement réduire les incertitudes systématiques associées. T2K est ainsi la première expérience à présenter des indices d'une violation de CP dans le secteur leptonique avec une exclusion à 2 sigma de la conservation de CP. Afin d'améliorer cette contrainte une deuxième phase de l'expérience est proposée avec notamment une mise à niveau du détecteur proche afin de réduire l'impact des incertitudes systématiques sur les modèles de section efficace.