真实希格斯三簇模型的结构分析

本文我们检阅了由 $Y=0$ 实质希格斯三簇构成的 Standard Model 扩展，即 $\Delta$SM。它包含一个 $CP$-偶中性希格斯粒子 ($\Delta^0$) 和两个带电希格斯玻色子 ($\Delta^\pm$)，它们在质量上近似等离子态。我们首先研究了来自真空稳定性和扰动单位性的理论约束，然后计算了希格斯衰变，包括诱导衰变模式，如双光子 ($\gamma\gamma$) 和 $Z\gamma$。在 SM 希格斯与 $\Delta^0$ 之间小混合的极限下，后者主要衰变为 $WW$，且可能具有显著的双光子分支比。该模型预测了 $W$ 质量的正定偏移，这与当前的全局弱相互作用拟合一致。在大型强子对撞机，导致 $(i)$ 来自 $pp\to \Delta^+\Delta^-\to \tau^+\tau^-\nu\bar\nu$ 的 stau-like 信号、$(ii)$ 来自 $pp\to \gamma^*\to \Delta^+\Delta^-\to W^+W^-ZZ$ 和 $pp\to W^{*} \to \Delta^\pm\Delta^0\to W^\pm Z W^+W^-$ 的多-lepton 最终状态，以及 $(iii)$ 来自 $pp\to W^{*} \to \Delta^\pm(\Delta^0\to\gamma\gamma)$ 的关联双光子生产。就 $(i)$ 而言，重新解释最近的超对称性 tau 合作伙伴搜索由 ATLAS 和 CMS 排除了 $m_{\Delta^\pm}<110$ GeV 在 95% 置信水平。就 $(ii)$ 而言，一些多-lepton 搜索的信号区域导致边界接近预测的横截面，但 electroweak 尺度质量仍被允许。就 $(iii)$ 而言，ATLAS 对关联双光子搜索的重新制作以及信号和背景对数据的组合对数似然拟合发现，尽管有 25 个信号区域，10 个区域对 Br$(\Delta^0\to\gamma\gamma)$ 提供了约占百分比的相关限制。有趣的是，6 个信号区域显示出约为 152 GeV 的超额，导致对双光子分支比约 0.7% 的非零偏好，其对应的显著性约为 $4\sigma$。