关于 ATLAS 与 CMS 中可能的大宽度 750 GeV 双光子共振
摘要
LHC 上的 ATLAS 与 CMS 实验报道了不变质量 around 750 GeV 处的双光子事例超出，局部显著性分别约为 和 。我们探讨该超出源于新物理的可能性，在此情形下数据暗示一个新粒子在 13 TeV LHC 上的产生截面与双光子分支比的乘积约为 5~fb。有趣的是，ATLAS 报道信号具有约 45 GeV 的较大宽度的轻微偏好；该结果与 CMS 一致，并且通过改善 8 TeV 与 13 TeV 分析间的兼容性得到进一步支持。我们聚焦于新态为标量的可能性。首先，我们表明，除直接产生双光子隆起所需的新态之外，还需要超出标准模型的更多新粒子以诱导适当大小的双光子衰变率。其次，我们注意到，若将该超出归因于单个新态的 Breit-Wigner 峰，则信号强度与宽度——合在一起——暗示总 LHC 产生截面约为 fb。限制于不随意引入许多新态或奇异电荷的微扰模型，我们得出以下结论：(i) 胶子融合无法解释所需的大产生截面。(ii) 初态夸克的树级产生无法解释到双光子的所需分支比。(iii) 树级产生受味数据以及 LHC Run-I 和 Tevatron 双喷注分析约束。坚持大宽度我们进而提出，可能不止一个标量态在质量上近简并，共同产生一个观测到的宽隆起。
引用
@article{arxiv.1512.05778,
title = {On a possible large width 750 GeV diphoton resonance at ATLAS and CMS},
author = {Daniel Aloni and Kfir Blum and Avital Dery and Aielet Efrati and Yosef Nir},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05778},
year = {2016}
}
备注
v2: A discussion concerning the flavor constraints in the U(2) symmetry limit added. Contours in Fig. 1 modified. Conclusions left unchanged v3: Journal published version. A discussion concerning the interference in $t\bar t$ searches is added