Étude du couplage t-W-b au Tevatron

X. DERKX et F. REMY

Strasbourg, le 9 Février 2007

Plan

Pourquoi étudier le couplage t-W-b ?

1) Le couplage V-A

2) Un bon candidat : le quark top

3) Désintégration du W

4) Prédictions du Modèle Standard

Traitement informatique

1) Structure du programme (I, II et III)

2) MINUIT (I, II et III)

3) Tests Complémentaires (I et II)

Et demain ?

Le couplage V-A

Expérimentalement : W ne se couple qu’aux fL et fR

l’interaction faible chargée a une structure purement V-A :

V(ectorielle) : W sans moment angulaire

A(xiale) : W avec moment angulaire

Mesure de l’hélicité de W à plus haute énergie

test du Modèle Standard

Un bon candidat : le quark top

¤ Masse du top : mtop ~ 175 Gev

durée de vie du top : τtop ~10-25 s

désintégration avant hadronisation

¤ Br(tWb) = 99,9%

Propriétés du top :

Mode de production :

Tevatron : Collision proton-antiproton

Désintégration du W

Canal de désintégration semi-leptonique :

W+

b

qq’

ℓt

Distribution angulaire :

W+

θ

bt

ℓ +

Prédictions du Modèle Standard

b

W+

t

b

W+

t

b

W+

t

W gauche

f- = 0, 30

W longitudinal

f0 = 0,70

W droit

f+ = 0,00

Spin

Impulsionhélicité = s.p / |p|

mbottom ~ 4,5 Gev << mtop 0 !!!

Structure du programme (I)

Données de départ :

Données Déformation Bruit de fond

Structure du programme (II)

Pour chaque facteur de paramètre

Multiplication par la déformation

Addition du bruit (20%)

Établir les paramètres f+ , f- , f0

Fonction de vraisemblance binnée :

Paramètre fixé: f0 = 0,7

Pour chaque f +

En pratique on veut minimiser –log(L) MINUIT

f+ + f- + f0 = 1

Structure du programme (III)

MINUIT (I)

Definition de la fonction a minimiser

Déclaration des paramètres:

Utilisation de MIGRAD :

MINUIT (II)

Minimisation et vérification du bon déroulement:

Minimisation avec f+

Minimisation avec f-

MINUIT (III)

Résultats obtenus pour f+ :

Résultats obtenus pour f- :

f+ = 0 à 10-5 près

f- = 0,3 à 10-5 près

On trouve les bons paramètres

Tests supplémentaires (I)

Données simulées Données théoriques avec f+

de la minimisation

On va comparer les formes des 2 histogrammes

¤ Test de Kolmogorov

¤ Test du χ2

K ~ 10-6

χ² / ndf ~ 57

Interprétation des valeurs ???

Comparaisons avec plusieurs histogrammes de données

¤ Tests complémentaires éventuels :

Étude de mesurabilité des paramètres en fonctiondes proportions de bruit de fond

Tests supplémentaires (II)

Et demain ?

ATLAS au LHC

Merci de votre attention

et

bon appétit !

(May the Force be with You, Omar !)