来自 3HDM 的 LHC 暗物质信号

我们在一个三希格斯二重态模型 (3HDM) 中分析了大型强子对撞机 (LHC) 上暗物质 (DM) 的新信号，其中仅一个二重态获得真空期望值 (VEV)，保持 $Z_2$ 宇称。另外两个二重态是惰性的且不发展 VEV，导致由 $Z_2$ 控制的暗标量扇区，其中最轻的 CP 偶暗标量 $H_1$ 是 DM 候选者。这导致次轻标量 $H_2\to H_1\bar{f}f$ ($f=u,d,c,s,b,e,\mu,\tau$) 的圈诱导衰变，由暗 CP 奇标量和带电标量共同介导。这是 3HDM 的一个确凿信号，因为在具有一个惰性二重态的 2HDM 中是不允许的，并且预计在 $H_2$ 与 $H_1$ 质量接近时很重要。实际上，这一特征可在类标准模型希格斯玻色子 $h$ 的级联衰变 $h\to H_1H_2\to H_1H_1\bar{f}f$ 中观测到，产生两个 DM 粒子和双轻子/双喷注，其中 $h$ 由胶子-胶子融合 (ggF) 或矢量玻色子融合 (VBF) 产生。