Phénoménologie de la violation de saveur leptonique et de matière noire dans des extensions de type scotogenique du Modèle Standard

par Maud Sarazin

Thèse de doctorat en Physique Théorique

Sous la direction de Björn Herrmann.

Thèses en préparation à Chambéry , dans le cadre de École doctorale physique , en partenariat avec Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique théorique (laboratoire) .


  • Résumé

    Le Modèle Standard a connu d'importants succès au cours de ces dernières années. Cette théorie s'est prouvée fiable après de fructueuses prédictions, et décrit parfaitement les interactions à basse énergie. Néanmoins, certaines questions restent ouvertes. Les neutrinos dans le Modèle Standard (MS) ne subissent pas le mécanisme de Higgs et ne possèdent donc pas de masses malgré l'observation de leurs oscillations. De plus, la matière noire ne trouve pas d'explication au sein du MS. Nous savons que la matière noire représente environ 84% de la densité de matière de l'univers et qu'elle est composée de matière non-baryonique. Ces deux problèmes ne sont pas nécessairement décorrélés. Ce manuscrit traite de l'étude de modèles scotogénique où matière noire et masse des neutrinos sont des problématiques intriquées. La masse des neutrinos est radiativement générée par la secteur sombre au niveau boucle. Pour ce faire, il est nécessaire de faire appel à de la nouvelle physique. Ainsi nous étendons le MS par des fermions et des scalaires singlets et doublets, et nous étudions la phénoménologie de violation de saveurs leptoniques et de matière noire. Cette étude se base sur l'analyse numérique effectué par l'implémentation d'un Markov Chain Monte Carlo. Nous montrons également que le modèle scotogénique peut expliquer les récentes observations du moment magnétique anomal du muon et qu'il peut générer l'asymétrie baryonique observée.

  • Titre traduit

    Phenomenology of lepton flavor violation and dark matter for scotogenic extensions of the Standard Model.


  • Résumé

    The Standard Model (SM) had numerous successes during the past years. This theory proved itself to be reliable through the success of plethora predictions. It describes perfectly interactions at low energies. Nevertheless, there are still open questions. Within the SM, neutrinos do not go through the Higgs mechanism and thus are set massless. However their oscillations have been observed which indicate at least two non zero mass states. Moreover, dark matter cannot be explained within the Standard Model. Dark matter represents about 84\% of the matter density of the Universe and is composed of non-baryonic matter. The two issues can be entangled. This is the hypothesis we made in this manuscript, where neutrino masses are generated from the dark sector within scotogenic models. The SM is extended by fermions and scalars in order to study the phenomenology of lepton flavor violation while generating neutrino masses and providing a candidate for dark matter. The study uses a numerical code based on a Markov Chain Monte Carlo technique. We tend to explain with scotogenic model the anomalous magnetic moment of the muon as well as the baryon asymmetry observed.