黑洞产生的 Higgs 玻色子生产

如果基本普朗克尺度接近 TeV，那么在 sqrt{s} = 14 TeV 的质子-质子碰撞中应该产生 TeV 级黑洞。由于黑洞的温度可达 ~1 TeV，我们也期望通过 Hawking 辐射产生 Higgs 玻色子。这是一种与通过直接 pQCD 夸克融合过程正常产生 Higgs 玻色子的不同生产模式。本文我们将 LHC 上通过黑洞产生的 Higgs 生产总横截面与 $p_T$ 分布 $d\sigma/dp_T$ 与通过直接夸克融合过程（分别在 NNLO 和 NLO 级）进行比较。我们发现黑洞产生的 Higgs 生产规模可能大于或小于直接 pQCD 生产，这取决于普朗克质量和黑洞质量。我们也发现黑洞产生的 Higgs 生产随 $p_T$ 增加而增大 $d\sigma/dp_T$，这与 pQCD 预测中 $d\sigma/dp_T$ 随 $p_T$ 减小的行为形成鲜明对比。因此我们建议，测量在 $p_T$ 增加时 $d\sigma/dp_T$ 增加（针对 Higgs 或其他重粒子）生产，可作为 LHC 黑洞的有用特征。