Recherche de matière noire dans le secteur du quark top avec le détecteur ATLAS

The Standard Model is a very reliable theory describing our universe at the subatomic scale which has howeversome limitations.A model proposing a solution to the dark matter issue is studied in this report. This model predicts the existenceof a spin-1 boson mediating the interactions between Standard Model particles and dark matter. It can lead to twosignatures, either with one top quark or two same-sign tops, both needing to be studied. This report contains the same-sign top analysis developped in the context of the ATLAS detector for collisions of 13 TeV, and the study dealing withthe issue about combining both analyses.Firstly, the Standard Model and this model of New Physics are described. Then, the choice of a same-sign dileptonfinal state to lead the analysis is discussed, before an estimation of backgrounds. Eventually, a selection over the Htvariable is optimised, thus enabling the computation of a limit mass for the mediator, using the CLs method.Le Modèle Standard est une théorie très robuste décrivant notre monde à l’échelle élémentaire qui présente cependantdes limites.Dans ce rapport, est étudié un modèle se proposant de résoudre une de ces limites : la matière noire. Ce modèle préditainsi l’existence d’un boson vecteur véhiculant les interactions entre le Modèle Standard et la matière noire. Il peutmener à deux signatures, comportant soit un quark top (monotop) ou deux tops de même signe (same-sign top) dansl’état final, qui peuvent chacune faire l’objet d’une analyse. Ce rapport présente l’analyse same-sign top développéeauprès du détecteur ATLAS pour une énergie de 13 TeV, ainsi qu’une étude sur la combinaison des deux analyses.Le Modèle Standard et ce modèle de Nouvelle Physique sont présentés dans un premier temps. Le choix de l’étudede la signature same-sign top à travers la signature expérimentale comportant deux leptons de même signe est ensuitejustifié, avant que l’estimation des bruits de fond ne soit discutée. Une optimisation de la sélection sur la variable Htest effectué, permettant le calcul d’une masse limite du médiateur optimale par la méthode CLs