Ph

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Phénoménologie des bosons de Higgs dans le nMSSM

• Présentation du projet bibliographique
• Master 2 de physique théorique de Paris
• Sous la direction de Pierre Binetruy

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Plan

• Présentation de la supersymétrie
• Présentation du MSSM
• Le µ-problem et la motivation du nMSSM
• Phénoménologie du Higgs dans le nMSSM et sa
  comparaison avec le MSSM

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La supersymétrie pourquoi ?

• 3 raisons (parmi dautres)
• Unification des constantes de couplage
• Stabiliser la masse du boson de Higgs
• Fournir un candidat à la matière noire

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La supersymétrie concepts de base

• Échange bosons et fermions et introduction dun
  opérateur Q

Symétrie généralisant les symétries
de lespace-temps, nouvelle algèbre
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La supersymétrie brisure de symétrie
Chaque boson possède un superpartenaire
fermionique, et vice-versa
Dans le cadre du MSSM et du nMSSM, cette brisure
est mise à la main les masses des partenaires
supersymétriques sont des paramètres libres du
modèle
Or par exemple, on ne connaît pas de boson de
même charge que lélectron, de même masse, etc

• A notre échelle, la supersymétrie est donc
• brisée

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La supersymétrie superpotentiel et lagrangien
On décrit un modèle supersymétrique à laide de
superchamps, fonctions de lespace-temps et des
coordonnées de Grassmann ? et
On construit des superpotentiels qui engendrent
le lagrangien, qui peut ensuite se réécrire avec
les composantes des superchamps et leurs
interactions
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Plan

• Présentation de la supersymétrie
• Présentation du MSSM
• Le µ-problem et la motivation du nMSSM
• Phénoménologie du Higgs dans le nMSSM et sa
  comparaison avec le MSSM

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Le MSSM sa zoologie

• Secteur gaugino-higgsino mélange de masse
  donnant naissance aux neutralinos et aux
  charginos
• Deux doublets de Higgs pour annuler les anomalies
  et parce que les superchamps sont chiraux, donc 5
  bosons de Higgs 2 vev
• R-parité particules supersymétriques produites
  en paires, la plus légère stable (matière noire ?)

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Le MSSM superpotentiel du MSSM
Cela induit notamment les termes suivants pour le
secteur des Higgs
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Le MSSM secteur neutre des Higgs

• Il y a 4 neutralinos, résultats du mélange des
  deux higgsinos neutres, du zino et du photino

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Le MSSM secteur chargé des Higgs

• Il y a 2 charginos, résultats du mélange des deux
  higgsinos chargés et des winos

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Plan

• Présentation de la supersymétrie
• Présentation du MSSM
• Le µ-problem et la motivation du nMSSM
• Phénoménologie du Higgs dans le nMSSM et sa
  comparaison avec le MSSM

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Le µ-problem et le nMSSMproblème du MSSM

• Rien ne fixe dans le MSSM la valeur du paramètre
  µ, qui doit être de lordre de 102 GeV pour
  donner un vev de lordre de 200 GeV naturellement
  quest ce qui fixe µ à être du même ordre de
  grandeur que msoft et non de lordre de grandeur
  de MP?
• Cest le µ-problem

Le nMSSM on rajoute un superchamp singulet de
Higgs au MSSM, dont le vev va donner un µ effectif
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Le µ-problem et le nMSSMle nouveau potentiel
scalaire
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Le µ-problem et le nMSSMmélange du secteur de
Higgs
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Le µ-problem et le nMSSMsuperpartenaires des
Higgs
Mélange avec les superpartenaires des Higgs et du
secteur de jauge électrofaible du MSSM dans le
cas général
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Plan

• Présentation de la supersymétrie
• Présentation du MSSM
• Le µ-problem et la motivation du nMSSM
• Phénoménologie du Higgs dans le nMSSM et sa
  comparaison avec le MSSM

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Phénoménologie du nMSSMsecteur des Higgs et
corrélations
Ainsi le singulet est relativement découplé et la
phénoménologie est très proche du MSSM
Point important le nMSSM introduit des
corrélations dans le spectre de masse, même avec
un fort découplage du singulet
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Phénoménologie du nMSSMsuperpartenaires du
secteur scalaire
Les recherches du LSP deviennent alors des
recherches du nLSP
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Phénoménologie du nMSSMle c(M1)SSM
21
Phénoménologie du nMSSMle c(M1)SSM
(Djouadi et al, 2008)
Un paramètre suffit à décrire le modèle une fois
les contraintes expérimentales données
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Conclusion

• Le nMSSM ou (M1)SSM permet de résoudre le
  µ-problem
• La phénoménologie du nMSSM est proche du MSSM,
  mais la différence majeure sur le LSP peut
  modifier les recherches sur ledit LSP
• Le cNMSSM semble pouvoir être décrit par 1
  paramètre, dautres études phénoménologiques sont
  nécessaires

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Références

• Supersymmetry and Supergravity - J. Wess et J.
  Begger, Princeton Series in Physics
• A SUSY Primer - S. Martin, hep-ph/9709356 (1997)
• Supersymmetry and the Linear Collider - J. Feng
  et M. Nojiri, hep-ph/0210390 (2002)
• Higgs bosons in a non-minimal SUSY model - J.
  Ellis, J.F. Gunion, H. E. Haber, L. Roszkowski et
  F. Zwirner, Phys. Rev. D, volume 39 n. 3 (1989)
• Phenomenology of SUSY models with a singlet - U.
  Ellwanger, M. Rausch de Traubenberg et C.A.
  Savoy, hep-ph/9611251v1 (1996)
• The constrained next-to-minimal SUSY standard
  model, A. Djouadi, U. Ellwanger et A.M. Teixeira,
  arXiv0803.0253v1 (2008)

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Supplément

• Mélange

La section efficace de ce diagramme dépend
dune quantité