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标准模型的共形复单态扩充:暗物质与第二个希格斯玻色子的情形

高能物理 - 唯象学 2016-09-21 v4

摘要

我们考虑具有希格斯门户相互作用的标准模型的共形复单态扩充。复单态的全局 U(1)U(1) 对称性可以破缺或不破缺,我们研究了每种情形。在未破缺情形下,全局 U(1)U(1) 对称性保护复单态不衰减,从而得到一个理想的冷暗物质候选者,其质量约为 100 GeV,并在热遗迹暗物质丰度中占显著比例。在破缺情形下,我们发展了重整化标度优化技术,以显著缩小参数空间,并在某些情况下为模型的所有耦合和质量提供唯一预测。我们发现存在一个质量约为 550GeV550\,\rm{GeV} 的第二个希格斯玻色子,它与已知的 125GeV125\,\rm{GeV} 希格斯玻色子以较大的混合角 sinθ0.47\sin\theta\approx 0.47 混合,这与当前的实验限制一致。在破缺情形下,复单态的虚部可为大范围模型提供轴子暗物质。在包含复标量与额外矢量型费米子的相互作用后,我们探讨了未破缺和破缺两种情形下出现双光子超出的可能性。在未破缺情形下,如果引入额外项以对单态质量提供额外贡献,该模型可自然解释双光子超出。在破缺情形下,我们找到了一组耦合解,给出质量为 720GeV720\,\rm{GeV} 的第二个希格斯玻色子和质量为 830GeV830\,\rm{GeV} 的额外矢量型费米子 FF,这能够解释 LHC 上 750GeV750\,\rm{GeV} 的双光子超出。我们还提供了确定希格斯和隐秘扇区中对称性破缺图样的判据。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.04321,
  title  = {Conformal Complex Singlet Extension of the Standard Model: Scenario for Dark Matter and a Second Higgs Boson},
  author = {Zhi-Wei Wang and T. G. Steele and T. Hanif and R. B. Mann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04321},
  year   = {2016}
}

备注

12 pages and 1 figure. Published in JHEP