有效双三重态 3-3-1 模型中的层级费米子与可探测的 $Z^\prime$

我们发展了一个 ${\rm SU}(3)_C\otimes {\rm SU}(3)_L\otimes {\rm U}(1)_X$ 模型，其中费米子代数由规范反常的消除所固定，这是一种带有新带电轻子的 3-3-1 模型。类似于经济的 3-3-1 模型，对称性破缺通过两个标量三重态有效实现，使得 TeV 尺度上的标量粒子谱仅包含两个 CP 偶标量（其中之一是最近发现的 Higgs 玻色子）以及一个带电标量。这样的标量部分比双 Higgs 二重态模型中的更简单，因此在唯象研究中更具吸引力，并且除了由 SM 费米子与重费米子混合所诱导的之外，不存在由标量媒介的味改变中性流 (FCNC)。我们识别出该模型的一个全局残余对称性，它保证了质量简并以及一些无质量费米子，这些费米子的质量需要通过引入有效算符来产生。如此产生的费米子质量对大多数 SM 费米子需要较少的精细调节，且 FCNC 自然地被第三族夸克与其余夸克之间的小混合所抑制。该有效设定通过模型的紫外完备化得到论证，有效算符从中自然产生。我们给出了详细的粒子质量谱，并对 LHC 第二运行阶段的 $Z^\prime$ 产生进行了分析，表明通过考虑双缪子道中的不变质量与横向动量分布，它可以被轻易探测到。