Les bosons Z sont des particules élémentaires massives qui transmettent l’interaction faible. Leur polarisation longitudinale constitue une signature directe du mécanisme de Higgs et de la brisure de symétrie électrofaible — le processus par lequel les particules élémentaires acquièrent leur masse.

En mettant en évidence cet état de polarisation rare, ATLAS teste donc une prédiction fondamentale du Modèle standard avec une sensibilité inédite.

Une première pour la production électrofaible γγjj

ATLAS a également rapporté la première observation de la production électrofaible de deux photons accompagnés de deux jets, notée γγjj .

Ce processus, qui ne fait intervenir que l’interaction électrofaible, offre une sonde particulièrement propre des couplages quartiques anomaux entre bosons de jauge. Ces couplages décrivent les interactions impliquant quatre bosons électrofaibles. Un écart par rapport à la prédiction du Modèle standard pourrait indiquer l’existence d’une nouvelle physique modifiant ces interactions .

Le boson de Higgs sous un nouvel angle

La collaboration a présenté de nouvelles mesures améliorées de la production non résonante de paires de bosons de Higgs dans le canal bb̅τ⁺τ⁻ .

La production de deux bosons de Higgs est la seule méthode directe pour mesurer l’auto-couplage du boson de Higgs. Celui-ci détermine la forme du potentiel de Higgs et renseigne, par conséquent, sur la nature de la transition de phase électrofaible dans l’Univers primordial.

Les statistiques supplémentaires du Run 3 renforcent ces analyses, qui deviennent les mesures de production de paires de Higgs les plus sensibles jamais réalisées par ATLAS.

Collisions d’ions lourds : les plus petites gouttes de plasma primordial

Plusieurs résultats concernaient des systèmes de collision de petite taille : des noyaux d’oxygène avec de l’oxygène (O+O) et de néon avec du néon (Ne+Ne), à une énergie de collision de 5,36 TeV .

ATLAS a observé une asymétrie de l’impulsion des dijets dépendant de la centralité des collisions et mesuré des anisotropies azimutales des jets . Ces observations prolongent l’étude de l’extinction des jets — la perte d’énergie de gerbes de particules traversant un plasma de quarks et de gluons, ou QGP .

La question est de savoir si cet état de matière extrêmement chaud et dense, qui existait dans l’Univers primordial, peut également se former sous la forme de minuscules « gouttes » dans les collisions de noyaux légers.

De nouvelles recherches au-delà du Modèle standard

ATLAS a aussi présenté de nouvelles recherches de particules scalaires, notamment dans le scénario X → SH → bbbb, ainsi que des mises à jour de recherches de résonances en deux jets à l’échelle électrofaible .

Ces analyses explorent des régions de l’espace des phases difficiles à étudier, dont certaines n’avaient encore jamais été sondées au LHC. Aucun signal incontestable de nouvelle physique n’a toutefois été identifié. Les résultats repoussent néanmoins les limites d’exclusion concernant la supersymétrie, les leptoquarks, les médiateurs de matière noire et d’autres scénarios au-delà du Modèle standard .

GN3X : l’apprentissage automatique au service du boson de Higgs

La collaboration a par ailleurs dévoilé GN3X, un identificateur amélioré fondé sur une architecture de type transformeur pour reconnaître les bosons de Higgs produits avec une grande impulsion et fortement « boostés » .

Cette méthode améliore l’identification des saveurs des jets grâce aux architectures modernes d’apprentissage profond. Elle devrait aider les physiciens à extraire davantage de signal des données dans les futures analyses.

Un tournant vers la précision avant le HL-LHC

L’ICHEP 2026 est la 43e édition de cette conférence internationale et la première organisée en Amérique du Sud . Elle se tient à un moment charnière pour la physique des particules.

• Le Run 3 vient de s’achever. Les données recueillies entre 2022 et 2026 doublent environ le volume de collisions disponible avec le seul Run 2 . Elles permettent de transformer en mesures exploitables des processus qui restaient auparavant à la limite de la sensibilité statistique.
• Le LHC à haute luminosité se profile. Le HL-LHC doit fournir, à partir du début des années 2030, un volume de données supérieur d’un ordre de grandeur . Les résultats actuels servent à valider les méthodes d’analyse et à mieux caractériser les processus du Modèle standard qui constitueront le bruit de fond de ce futur programme.
• La nouvelle physique reste insaisissable. Malgré des recherches approfondies, le LHC n’a pas encore livré de preuve incontestable de nouvelles particules ou forces au-delà du Modèle standard. Les expériences se tournent donc de plus en plus vers les mesures de précision — comme la polarisation des bosons Z ou la production de paires de Higgs — pour contraindre indirectement ces phénomènes au moyen de la théorie effective des champs .

En résumé, les annonces d’ATLAS à l’ICHEP 2026 témoignent d’une phase de consolidation de la physique de précision : exploiter l’ensemble des données du Run 3 pour sonder avec une sensibilité record les processus rares du Modèle standard, tout en refermant progressivement les fenêtres encore ouvertes sur la physique au-delà de celui-ci, avant l’arrivée du HL-LHC .

Les bosons Z sont des particules élémentaires massives qui transmettent l’interaction faible. Leur polarisation longitudinale constitue une signature directe du mécanisme de Higgs et de la brisure de symétrie électrofaible — le processus par lequel les particules élémentaires acquièrent leur masse.

En mettant en évidence cet état de polarisation rare, ATLAS teste donc une prédiction fondamentale du Modèle standard avec une sensibilité inédite.

Une première pour la production électrofaible γγjj

ATLAS a également rapporté la première observation de la production électrofaible de deux photons accompagnés de deux jets, notée γγjj .

Ce processus, qui ne fait intervenir que l’interaction électrofaible, offre une sonde particulièrement propre des couplages quartiques anomaux entre bosons de jauge. Ces couplages décrivent les interactions impliquant quatre bosons électrofaibles. Un écart par rapport à la prédiction du Modèle standard pourrait indiquer l’existence d’une nouvelle physique modifiant ces interactions .

Le boson de Higgs sous un nouvel angle

La collaboration a présenté de nouvelles mesures améliorées de la production non résonante de paires de bosons de Higgs dans le canal bb̅τ⁺τ⁻ .

La production de deux bosons de Higgs est la seule méthode directe pour mesurer l’auto-couplage du boson de Higgs. Celui-ci détermine la forme du potentiel de Higgs et renseigne, par conséquent, sur la nature de la transition de phase électrofaible dans l’Univers primordial.

Les statistiques supplémentaires du Run 3 renforcent ces analyses, qui deviennent les mesures de production de paires de Higgs les plus sensibles jamais réalisées par ATLAS.

Collisions d’ions lourds : les plus petites gouttes de plasma primordial

Plusieurs résultats concernaient des systèmes de collision de petite taille : des noyaux d’oxygène avec de l’oxygène (O+O) et de néon avec du néon (Ne+Ne), à une énergie de collision de 5,36 TeV .

ATLAS a observé une asymétrie de l’impulsion des dijets dépendant de la centralité des collisions et mesuré des anisotropies azimutales des jets . Ces observations prolongent l’étude de l’extinction des jets — la perte d’énergie de gerbes de particules traversant un plasma de quarks et de gluons, ou QGP .

La question est de savoir si cet état de matière extrêmement chaud et dense, qui existait dans l’Univers primordial, peut également se former sous la forme de minuscules « gouttes » dans les collisions de noyaux légers.

De nouvelles recherches au-delà du Modèle standard

ATLAS a aussi présenté de nouvelles recherches de particules scalaires, notamment dans le scénario X → SH → bbbb, ainsi que des mises à jour de recherches de résonances en deux jets à l’échelle électrofaible .

Ces analyses explorent des régions de l’espace des phases difficiles à étudier, dont certaines n’avaient encore jamais été sondées au LHC. Aucun signal incontestable de nouvelle physique n’a toutefois été identifié. Les résultats repoussent néanmoins les limites d’exclusion concernant la supersymétrie, les leptoquarks, les médiateurs de matière noire et d’autres scénarios au-delà du Modèle standard .

GN3X : l’apprentissage automatique au service du boson de Higgs

La collaboration a par ailleurs dévoilé GN3X, un identificateur amélioré fondé sur une architecture de type transformeur pour reconnaître les bosons de Higgs produits avec une grande impulsion et fortement « boostés » .

Cette méthode améliore l’identification des saveurs des jets grâce aux architectures modernes d’apprentissage profond. Elle devrait aider les physiciens à extraire davantage de signal des données dans les futures analyses.

Un tournant vers la précision avant le HL-LHC

L’ICHEP 2026 est la 43e édition de cette conférence internationale et la première organisée en Amérique du Sud . Elle se tient à un moment charnière pour la physique des particules.

• Le Run 3 vient de s’achever. Les données recueillies entre 2022 et 2026 doublent environ le volume de collisions disponible avec le seul Run 2 . Elles permettent de transformer en mesures exploitables des processus qui restaient auparavant à la limite de la sensibilité statistique.
• Le LHC à haute luminosité se profile. Le HL-LHC doit fournir, à partir du début des années 2030, un volume de données supérieur d’un ordre de grandeur . Les résultats actuels servent à valider les méthodes d’analyse et à mieux caractériser les processus du Modèle standard qui constitueront le bruit de fond de ce futur programme.
• La nouvelle physique reste insaisissable. Malgré des recherches approfondies, le LHC n’a pas encore livré de preuve incontestable de nouvelles particules ou forces au-delà du Modèle standard. Les expériences se tournent donc de plus en plus vers les mesures de précision — comme la polarisation des bosons Z ou la production de paires de Higgs — pour contraindre indirectement ces phénomènes au moyen de la théorie effective des champs .

En résumé, les annonces d’ATLAS à l’ICHEP 2026 témoignent d’une phase de consolidation de la physique de précision : exploiter l’ensemble des données du Run 3 pour sonder avec une sensibilité record les processus rares du Modèle standard, tout en refermant progressivement les fenêtres encore ouvertes sur la physique au-delà de celui-ci, avant l’arrivée du HL-LHC .