强子对撞机上 $h \to aa$ 的希格斯信号

我们评估了在强子对撞机上观测中性希格斯玻色子衰变为两个自旋为零的态 $a$ 的前景，希格斯质量范围为 90-130 GeV，且伴随 $W$ 或 $Z$ 玻色子产生。此类衰变在具有 CP 破坏相互作用的 MSSM 扩展模型和 NMSSM 中是允许的，并且可能主导希格斯玻色子的末态，从而规避 LEP 对标准希格斯玻色子产生的限制。轻自旋为零的态主要通过 $a \to b\bar{b}$ 和 $\tau^+\tau^-$ 衰变，因此该信号通道保留了区别于主要背景的特征。我们的研究表明，在 Tevatron 上，在 $b\bar{b}\tau^+\tau^-$ 或 $b\bar{b}b\bar{b}$ 通道中可能观测到少量事例，背景相对较小，尽管该观测受限于统计量。在 LHC 上，背景问题更为严重，但由于截面和积分亮度比 Tevatron 高出几个数量级，观测到该衰变模式下的希格斯玻色子是可能的。$h \to aa \to b\bar{b}b\bar{b}$ 通道将提供巨大的统计显著性，信背比约为 1:2。在这些搜索中，主要挑战是在低 $p_T$ 区域保持足够的 $b$ 夸克和 $\tau$ 轻子标记效率。