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Fermions excités et quêtes de nouvelles sous-structures de la matière
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Europe/Paris
Amphi de recherche
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Description
Dans ce séminaire, je vais présenter une revue de la recherche de fermions excités sur les collisionneurs LEP, HERA et TEVATRON ainsi que des perspectives pour le LHC et le LHeC.
Les modèles composites constituent une extension possible du modèle standard. L’une des conséquences de ces modèles, aux énergies actuellement accessibles dans les accélérateurs de particules, est l’existence de sous-structures composites aux fermions.
L’analyse de toutes les données accumulées par l’expérience H1 auprès du collisionneur HERA entre 1994 et 2007 n’a pas permis de mettre en évidence un signal de fermion excité. Des limites d’exclusions sur la section efficace de la production de fermions excités et sur le couplage f/Lambda en fonction de la masse des fermions excités ont été déduites dans le cadre d’une production par interaction de gauge. Pour la première fois à HERA, la possibilité d’une production d’électrons excités par interaction de contact a également été étudiée. Les deux modes conjoint de production par interaction de gauge et par interaction de contact, ainsi que l’interférence possible entre les deux processus, ont été considérés.
Les recherches de fermions excités réalisées auprès d’autres grand collisionneurs n’ont pas non plus mis en évidence de telles particules. Les limites obtenues par HERA dans le cadre d’une interaction de gauge sont les plus strictes pour les leptons excités de grande masse et complètent les résultats du LEP et du TEVATRON.
La production de fermions excités au LHC pourrait être intéressante à étudier. Bien que les signatures expérimentales de la production de leptons excités attendues dans les collisions pp soient plus difficiles à distinguer en raison du grand bruit de fond due aux processus d’interaction forte, le LHC devrait être capable d’étendre considérablement les contraintes actuelles, en sondant des masses de leptons excités jusqu’à 1 TeV. En particulier, l’échange de préons qui peut induire une interaction de contact entre les quarks et les leptons, pourrait être une source importante de production de leptons excités au LHC.
Dans la continuité du LHC, si le LHeC voit le jour, il serait un instrument idéal pour la recherche de fermions excités. La sensibilité attendue sur une telle machine serait meilleure qu’au LHC.
