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普适额外维度模型中 Tevatron 与 LHC 上的重 Higgs 粒子

高能物理 - 唯象学 2013-05-30 v3 高能物理 - 实验

摘要

当 Kaluza-Klein(KK)能标不比电弱能标高很多时——我们称之为弱能标 UED——普适额外维度(Universal Extra Dimension, UED)模型倾向于支持一个明显重于标准模型(Standard Model, SM)及其超对称扩展中的 Higgs 质量,以抵消 KK 顶夸克对 T 参数的贡献。这种重 Higgs 粒子通过胶子融合过程的产生被 KK 顶夸克圈图增强,是弱能标 UED 模型的一个相当不依赖于紫外截断能标处膜局域质量结构的预言。我们研究其最干净的可能特征信号,即 Higgs 衰变为一对 Z 玻色子并随后衰变为四个电子和/或缪子,在该过程中所有末态的四动量均可测量,且两个 Z 玻色子的质量均可检验。我们证明,弱能标 UED 模型或许可以解释 ATLAS 在 ZZ 对不变质量约 250GeV 处观测到的该事例的 2σ 超出,在该能标处 SM 背景足够小,而 SM Higgs 预言的事例数过少。我们还研究了 Higgs 质量为 500GeV(以及 700GeV 在 s=14\sqrt{s}=14TeV 下)的情形,并发现对于六维 UED 模型,在积分亮度 10fb^{-1} 下我们可以观测到显著的共振。

关键词

引用

@article{arxiv.1108.1765,
  title  = {Heavy Higgs at Tevatron and LHC in Universal Extra Dimension Models},
  author = {Kenji Nishiwaki and Kin-ya Oda and Naoya Okuda and Ryoutaro Watanabe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1108.1765},
  year   = {2013}
}

备注

(v1) 36 pages, 9 figures, 6 tables; (v2) Accepted for publication in Phys. Rev. D, factor 2 error in (93) corrected, comments and references added, figures redrawn; (v3) Minor changes including typo corrections in eq.(15), final version appearing in PRD