LHC 上的新标量共振的迹象及其可能的解释

过去几年中，CMS 和 ATLAS 合作实验在大型强子对撞机（LHC）上报告了可能暗示数个新标量共振的异常现象。尽管其中没有触及发现水平，但至少有两个——分别在约95 GeV 和650 GeV——的异常被多次实验指示，并已达到值得深入调查的统计显著性。我们 conservatively 只使用实验合作方给出的数字，发现分别对于95 GeV 和650 GeV 的假设共振，其组合全局显著性分别约为 $3\sigma$ 和 $4\sigma$。还有一些其他共振，例如在320 GeV 处的共振，也曾被指示。我们指出，仅凭650 GeV 共振的数据（假设其经得起时间考验），即可预测二重电荷标量的存在，并且使诸如仪表磁单极标量、2-Higgs 双重模型或Georgi-Machacek 模型等更常见的标量扇区扩张大不便。我们提供了一个 minimalistic 的模型，可能解释所有这些迹象。该模型还能容纳来自两个主要 LHC 合作实验发现的约在375 GeV 处的单电荷标量迹象，以及约在450 GeV 处的二重电荷标量迹象，后者的组合全局显著性已超过 $2.5\sigma$。我们指出，即便是数据稀疏（具有大误差范围），也足以强有力地约束包含四个标量多重态的模型，从而使该模型易于测试和不可靠。我们的分析明显地带有如下局限：我们所发现的允许参数空间取决于所有新共振可用数据的状况，可能在未来发生变化。人们也可以注意到，这是一项探索性练习，说明即便是对标准模型的下级扩展而言，同时拟合多个共振也存在困难。