Recherche de quarks vectoriels produits par l'échange de gluons lourds dans le cadre de modèles de Higgs composite avec le détecteur ATLAS
Longtemps la pièce manquante du Modèle Standard (MS), le boson de Higgs a finalement été observé par l'expérience ATLAS en 2012. Malgré cette découverte, on a de bonnes raisons théoriques de penser que le MS n'est qu'une théorie effective à basse énergie, et un des objectifs principaux de l'expérience ATLAS reste de comprendre l'origine de la brisure de symétrie électrofaible. Parmi les extensions possibles au MS, les modèles de Higgs composite (CHM) apportent certaines réponses aux problèmes laissés ouverts par le MS, comme le problème de hiérarchie. Les CHM prévoient également l'existence de nouvelles particules dont les quarks vectoriels (VLQs). Les VLQs constituent une des extensions phénoménologiques les plus simples au contenu du MS et sont donc activement recherchés au LHC.  Les défis techniques et logistiques nécessaires pour une telle découverte font du détecteur ATLAS un des appareils les plus sophistiqués au monde. Le détecteur est également conçu pour sonder la physique au-delà du MS et tester les différents modèles théoriques.  Cette thèse présente les résultats obtenus dans la recherche de VLQs $\BH$ de charge $-1/3$, en production simple, via l'échange d'un gluon lourd $G^*$. L'analyse, basée sur une version simplifiée d'un CHM minimal, se concentre sur le processus $pp \to G^* \to \BH\bar b/\bar B_\text{H}b \to H\bbbar \to \bbbar\bbbar$. Les données analysées correspondent à 19.5~$\fb$ de collisions $pp$ effectuées à une énergie dans le centre de masse de $\sqrt s = 8$~TeV. Aucun excès d'événements n'est observé par rapport aux prédictions du MS. Des limites supérieures sur la section efficace et le rapport d'embranchement complet sont imposées. Pour un modèle de référence, une limite inférieure de 2.0~TeV sur la masse du gluon lourd est obtenue dans le cas où $\mg = 2\mb$.  Une analyse supplémentaire sur la recherche de nouvelles résonances se désintégrant en boson de jauge $W$ ou $Z$ et un boson de Higgs pour les états finaux $\nu\nu/\ell\nu/\ell\ell + \bbbar$ est résumée en annexe. Cette recherche a été réalisée dans le contexte de modèles discutés dans cette thèse.
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