Скалярний сектор у моделі Джорджі– Мачачека
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe71.2.138Ключові слова:
Модель GM, бозон Хiггса, надлишок 95 ГеВ, модифiкатори констант зв’язкуАнотація
Модель Джорджi–Мачачека (GM) розширює сектор Хiггса Стандартної моделi (СМ), додаючи один комплексний та один дiйсний скалярний триплет, зберiгаючи при цьому симетрiю SU(2)V. Цей пiдхiд передбачає багатий скалярний спектр, який включає квiнтет, триплет та два CP-парнi синглети. У цiй роботi ми розглядаємо структуру моделi, її спектр мас, а також теоретичнi та експериментальнi обмеження, пов’язанi з пертурбативнiстю, вакуумною стабiльнiстю, електрослабкими прецизiйними тестами, вимiрюваннями бозона Хiггса та прямим пошуком на колайдерах в обох випадках, коли СМ-подiбний бозон Хiггса має бути легким або важким CP-парним власним станом. Ми також обговорюємо здатнiсть моделi пояснити надлишок 95 ГеВ, який присутнiй в γγ, ττ та b¯b каналах у припущеннi двох вироджених (CP-парного та CP-непарного) резонансiв. Ми показуємо, що природу кандидата на скалярний резонанс з енергiєю 95 ГеВ можна дослiдити за допомогою аналiзу властивостей його розпаду на пару τ-лептонiв.
Посилання
1. G. Aad et al. [ATLAS]. Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC. Phys. Lett. B 716, 1 (2012). arXiv: 1207.7214 [hep-ex].
2. S. Chatrchyan et al. [CMS]. Observation of a New Boson at a Mass of 125 GeV with the CMS Experiment at the LHC. Phys. Lett. 716, 30 (2012). arXiv: 1207.7235 [hep-ex].
3. G. Aad et al. [ATLAS]. Search for heavy resonances decaying into a pair of Z bosons in the ℓ'+ℓ'−ℓ'+ℓ′− and ℓ+ℓ− vv final states using 139 fb−1 of. Eur. Phys. J. C 81 (4), 332 (2021). arXiv: 2009.14791 [hep-ex].
4. A.M. Sirunyan et al. [CMS]. Search for additional neutral MSSM Higgs bosons in the ττ final state in proton-proton collisions at √s = 13 TeV. JHEP 09, 007 (2018). arXiv: 1803.06553 [hep-ex].
5. T. Biekoetter, S. Heinemeyer. 95.4 GeV diphoton excess at ATLAS and CMS. Phys. Rev. D 109 (3), 3 (2024). arXiv: 2306.03889 [hep-ph].
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.109.035005
6. A.M. Sirunyan et al. [CMS]. Search for a standard modellike Higgs boson in the mass range between 70 and 110
GeV in the diphoton final state in proton-proton collisions at √s = 8 and 13 TeV. Phys. Lett. 793, 320 (2019). arXiv: 1811.08459 [hep-ex].
7. [ATLAS]. "Search for resonances in the 65 to 110 GeV diphoton invariant mass range using 80 fb−1 of pp collisions collected at √s = 13 TeV with the ATLAS detector". ATLAS-CONF-2018-025.
8. [ATLAS]. "Search for boosted diphoton resonances in the 10 to 70 GeV mass range using 138 fb−1 of 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector." ATLAS-CONF-2022-018.
9. [CMS]. Searches for additional Higgs bosons and for vector leptoquarks in ττ final states in proton-proton collisions at √s = 13 TeV. arXiv: 2208.02717 [hep-ex].
10. R. Barate et al. [LEP Working Group for Higgs boson searches, ALEPH, DELPHI, L3 and OPAL]. Search for the standard model Higgs boson at LEP. Phys. Lett. B 565, 61 (2003). arXiv: hep-ex/0306033 [hep-ex].
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(03)00614-2
11. H. Georgi, M. Machacek. Doubly charged higgs bosons. Nucl. Phys. B 262, 463 (1985).
https://doi.org/10.1016/0550-3213(85)90325-6
12. M.S. Chanowitz, M. Golden. Higgs boson triplets with M (W) = M (Z) cos θω. Phys. Lett. B 165, 105 (1985).
https://doi.org/10.1016/0370-2693(85)90700-2
13. J. F. Gunion, R. Vega, J. Wudka. Higgs triplets in the standard model. Phys. Rev. D 42, 1673 (1990).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.42.1673
14. K. Hartling, K. Kumar, H.E. Logan. Indirect constraints on the Georgi-Machacek model and implications for Higgs boson couplings. Phys. Rev. D 91 (1), 015013 (2015). arXiv: 1410.5538 [hep-ph].
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.91.015013
15. C.W. Chiang, K. Tsumura. Properties and searches of the exotic neutral Higgs bosons in the Georgi-Machacek model. JHEP 04, 113 (2015). arXiv: 1501.04257 [hep-ph].
https://doi.org/10.1007/JHEP04(2015)113
16. A. Ismail, H.E. Logan, Y. Wu. Updated constraints on the Georgi-Machacek model from LHC Run 2. arXiv: 2003.02272 [hep-ph].
17. A. Ahriche. Constraining the Georgi-Machacek model with a light Higgs boson. Phys. Rev. D 107 (1), 015006 (2023). Erratum Phys. Rev. D 108, 019902 (2023. arXiv: 2212.11579 [hep-ph].
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.019902
18. Z. Bairi, A. Ahriche. More constraints on the Georgi-Machacek model. Phys. Rev. D 108 (5), 5 (2023). arXiv: 2207.00142 [hep-ph].
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.055028
19. G. Abbiendi et al. [OPAL]. Decay mode independent searches for new scalar bosons with the OPAL detector at LEP. Eur. Phys. J. C 27, 311 (2003). arXiv: hepex/0206022 [hep-ex].
https://doi.org/10.1140/epjc/s2002-01115-1
20. S. Navas et al. [Particle Data Group]. Review of particle physics. Phys. Rev. D 110 (3), 030001 (2024).
21. A.M. Sirunyan et al. [CMS]. Observation of electroweak production of same-sign W boson pairs in the two jet and two same-sign lepton final state in proton-proton collisions at √s = 13 TeV. Phys. Rev. Lett. 120 (8), 081801 (2018). arXiv: 1709.05822 [hep-ex].
22. G. Aad et al. [ATLAS]. Search for scalar diphoton resonances in the mass range 65-600 GeV with the ATLAS detector in pp collision data at √s = 8 TeV. Phys. Rev. Lett. 113 (17), 171801 (2014). arXiv: 1407.6583 [hep-ex].
23. M. Aaboud et al. [ATLAS]. Search for new phenomena in high-mass diphoton final states using 37 fb−1 of proton-proton collisions collected at √s = 13 TeV with the ATLAS detector. Phys. Lett. B 775, 105 (2017). arXiv: 1707.04147 [hep-ex].
24. M. Misiak, H.M. Asatrian, K. Bieri, M. Czakon, A. Czarnecki, T. Ewerth, A. Ferroglia, P. Gambino, M. Gorbahn, C. Greub et al. Estimate of B(¯B → Xsγ) at 0(α2s). Phys. Rev. Lett. 98, 022002 (2007). arXiv: hep-ph/0609232 [hep-ph].
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.022002
25. T. Becher, M. Neubert. Analysis of B(¯B → Xsγ) at NNLO with a cut on photon energy. Phys. Rev. Lett. 98, 022003 (2007). arXiv: hep-ph/0610067 [hep-ph].
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.022003
26. C. Arcangeletti. ATLAS, LHC Seminar, https://indico.cern.ch/event/1281604/indico.cern.ch/event/1281604, 2023.
27. A. Azatov, R. Contino, J. Galloway. Model-independent bounds on a light higgs. JHEP 04, 127 (2012). [erratum: JHEP 04, 140 (2013)]. arXiv: 1202.3415 [hep-ph].
https://doi.org/10.1007/JHEP04(2012)127
28. J. Cao, X. Guo, Y. He, P. Wu, Y. Zhang. Diphoton signal of the light Higgs boson in natural NMSSM. Phys. Rev. D 95 (11), 116001 (2017). arXiv: 1612.08522 [hep-ph].
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.95.116001
29. J.H. Kuhn, F. Wagner. Semileptonic decays of the tau lepton. Nucl. Phys. B 236, 16 (1984).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
