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De nouvelles portes vers les données du LHC ouvertes aux théoriciens

La collaboration ATLAS publie l'ensemble des fonctions de vraisemblance de ses analyses, une première pour une expérience LHC

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ATLAS News: Open Likelihoods on HEPData
Explorez les fonctions de vraisemblance en libre accès d'ATLAS sur la plateforme HEPData (Image: CERN)

Que se passerait-il si vous pouviez tester une nouvelle théorie en la confrontant aux données du LHC ? Ou encore mieux, si les connaissances spécialisées nécessaires à cela étaient réunies dans un format pratique à exploiter ? Ce défi de taille est à présent en passe d'être réalisé par la collaboration ATLAS, qui offre la première publication en libre accès de l'ensemble des fonctions de vraisemblance d'une expérience LHC.

« Les fonctions de vraisemblance vous permettent de calculer la probabilité que les données observées par une expérience particulière correspondent à un modèle ou une théorie spécifique, explique Lukas Heinrich, boursier de recherche au CERN travaillant pour l'expérience ATLAS. En effet, elles résument tous les aspects d'une analyse particulière, des réglages des détecteurs à la sélection des événements, au signal attendu et aux processus de bruit de fond, en passant par les incertitudes et les modèles théoriques. » Ces fonctions de vraisemblance, extraordinairement complexes et cruciales pour toute analyse, sont l'un des outils les plus précieux produits auprès des expériences LHC. Leur diffusion publique permettra désormais aux théoriciens du monde entier d'utiliser les données d'ATLAS d'une façon entièrement nouvelle.

Les fonctions de vraisemblance d'ATLAS sont disponibles librement sur HEPData, un répertoire en libre accès pour les données des expériences de physique des particules. Les premières fonctions de vraisemblance publiées en libre accès concernaient une recherche de la supersymétrie dans des collisions proton-proton contenant des bosons de Higgs, de nombreux jets de quarks b et une impulsion transversale manquante. « ATLAS avait publié certaines fonctions de vraisemblance concernant le boson de Higgs en 2013, mais celles-ci ne représentaient pas toute la complexité des mesures, indique Kyle Cranmer, professeur à l'Université de New York. Nous espérons que cette première publication – qui fournit cette fois l’intégralité des fonctions de vraisemblance – ouvrira une nouvelle voie de communication entre les théoriciens et les expérimentateurs, et enrichira le dialogue entre les deux communautés. »

La quête d'une nouvelle physique bénéficiera grandement de la mise à disposition en libre accès de ces fonctions de vraisemblance. « Si vous êtes un théoricien et que vous développez une nouvelle idée, votre première question est probablement : est-ce que mon modèle est déjà exclu par les expériences du LHC ?, souligne Giordon Stark, postdoctorant au SCIPP de l'Université de Californie à Santa Cruz. Jusqu'ici, il n'existait pas de moyen d'y répondre facilement. »

ATLAS
Les fonctions de vraisemblance constituent un lien crucial entre la théorie et les données d'ATLAS (Image : K. Cranmer/ATLAS)

« Nous prévoyons de faire de la publication en libre accès des fonctions de vraisemblance un élément régulier de notre processus de publication ; nous avons déjà mis à disposition ces fonctions concernant une recherche de la production directe de paires tau-slepton, ajoute Laura Jeanty, qui représente le groupe travaillant auprès d'ATLAS sur la supersymétrie. Dans les mois à venir, nous visons à recevoir des retours d'information de théoriciens n'appartenant pas à notre collaboration afin de mieux comprendre comment ils utilisent cette nouvelle ressource et de pouvoir affiner encore davantage les prochains éléments publiés. »

Pour en savoir plus, rendez-vous sur le site web de l'expérience ATLAS.