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第四代 MSSM 中的希格斯粒子特性:超越三代方案的增强信号

高能物理 - 唯象学 2013-05-29 v2 高能物理 - 实验

摘要

将最小超对称标准模型(MSSM)推广到四代手征费米子(4GMSSM)的情况,可能会使原本熟悉的希格斯粒子扇区的唯象学发生显著变化。在三代 MSSM(3GMSSM)的大部分参数空间中,较轻的 CP 偶态 h 质量约为 115-125 GeV,且主要表现为标准模型类,而 H、A、H± 则都相对较重。此外,希格斯真空期望值之比 tan β 相对不受约束。与此相反,在 4GMSSM 中,重的第四代费米子圈将 h、H、H± 的质量驱动至较大值,而 CP 奇态玻色子 A 可以保持相对较轻,并且由于汤川耦合的微扰性要求,tan β 被限制在 1/2 ≲ tan β ≲ 2 的范围内。我们详细探讨了这一场景,重点关注轻 CP 奇态希格斯粒子在 Tevatron 和 LHC 上的对撞机信号。我们发现,虽然 gg → A 可能在 LHC 的 τ+τ- 道中产生潜在信号,但 A 可能首先在 γγ 道中被观测到,这是因为对于质量约为 115-120 GeV 且 tan β < 1 的 A 粒子,其圈图增强的截面可能比标准模型希格斯粒子的截面大一个数量级以上。我们发现 CP 偶态 h 和 H 是高度混合的,并可能具有非典型的分支比。我们详细检验了精确电弱约束,特别是针对轻 A 参数空间区域。

关键词

引用

@article{arxiv.1105.0039,
  title  = {Higgs Properties in the Fourth Generation MSSM: Boosted Signals Over the 3G Plan},
  author = {R. C. Cotta and J. L. Hewett and A. Ismail and M. -P. Le and T. G. Rizzo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1105.0039},
  year   = {2013}
}

备注

20 pages, 7 figures; typos fixed, refs added