LHC 在 $t\bar{t} Z$ 末态中的矢量共振态搜索

迄今为止，LHC 在 $l^+ l^-, \, jj, \, t\bar{t}, \gamma \gamma$ 和 $VV$ 末态中对超出标准模型（BSM）共振态的搜索尚未发现新物理。当前结果对新物理共振态的质量标度设定了下限，假定新共振态主要衰变为一对标准模型粒子，该下限已进入 $\mathcal{O}(1)$ TeV 范围。虽然标准模型对搜索是探测可能新物理的重要探针，但重新审视此类末态所探测的新物理场景范围至关重要。那些新共振态主要衰变为非标准模型对末态的场景，即使有充分的理论动机，也超出了标准模型对搜索的范围。在本文中，我们认为 LHC 对两粒子以上末态的（矢量）共振态搜索将是新物理场景有用的互补探针。作为示例，我们考虑一类复合希格斯模型，并确定了特定的模型参数点，其中色单态、电中性矢量共振态 $\rho_0$ 主要不衰变为一对标准模型粒子，而是衰变为费米性顶夸克伴子 $T_{f1}$ 和一个顶夸克，随后 $T_{f1} \rightarrow tZ$。我们表明，在复合希格斯模型背景下，即使衰变通道 $T_{f1}$ 对在运动学上是开放的，$\rho_0 \rightarrow T_{f1} t$ 的主要衰变也是可能的。我们的分析处理了 $m_\rho$ 和 $m_{T_{f1}}$ 均为 $\mathcal{O}(1)$ TeV 的场景，导致高度提升的 $t\bar{t}Z$ 末态拓扑结构。我们表明，我们所考虑的特定复合希格斯场景在 LHC13 上仅需 30 fb$^{-1}$ 即可被发现，同时符合其他现有的实验约束。