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650 GeV 偏差是否来自 3-Higgs 双重模型中的伪标量?

高能物理 - 唯象学 2025-10-17 v2

摘要

本研究提出将大型强子对撞机(LHC)CMS 合作组观察到的 650 GeV 偏差解释为质子数(或伪标量)希洛玻色子 A 的产生,质子数希洛玻色子 A 质量约为 650 GeV,衰变为标准模型(SM)样希洛玻色子状态 h125h_{125}(随后衰变为 γγ\gamma\gamma)和 Z 玻色子(随后衰变为 bbˉb\bar b),该解释基于具有两个活跃双重模型和一个惰性双重模型的 3-Higgs 双重模型(3HDM),即 I(1+2)HDM。该理论结构具有包含标准模型样希洛玻色子(质量为 125 GeV)和一个质量约为 95 GeV 的较轻 CP 偶(或标量)希洛玻色子状态 h95h_{95} 的谱系,h95h_{95} 旨在同时解释在大型电子-正电子对撞机(LEP)和 LHC 本身搜索额外轻质希洛玻色子状态时看到的 bbˉb\bar bγγ\gamma\gammaτ+τ\tau^+\tau^- 最终状态中的异常。需要注意的是,在 I(1+2)HDM 中,惰性子系统通过惰性带电希洛玻色子状态对 h95γγh_{95} \to \gamma\gamma 宽度进行环修正增强,为解释特别是 95 GeV 处最显著的双光子超标提供了可行机制。综合考虑实验和理论约束,我们的结果不仅可以解释上述异常(除 τ+τ\tau^+\tau^- 之外,这是最边缘的一个),还会预测作为副作用信号,产生相同的 CP 奇标量 A 随后的衰变:(i) Ah95ZA \to h_{95} \, Z,导致相同的 γγbbˉ\gamma\gamma b \bar{b} 最终状态显示原始的 650 GeV 异常;(ii) AttˉA\to t\bar t,导致一个众所周知且已被研究过的签名。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.06232,
  title  = {Could the 650 GeV Excess be a Pseudoscalar of a 3-Higgs Doublet Model?},
  author = {Ayoub Hmissou and Stefano Moretti and Larbi Rahili},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06232},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 4 figures, 2 tables. References updated and version improved; accepted for publication in PRD