揭示新标量共振的电弱性质

在CERN大型强子对撞机的实验中，可能会发现一个或多个新的重共振态。为了确定这样的共振态是否是期待已久的希格斯玻色子，必须确定其自旋、CP以及电弱量子数。本文描述了如何通过测量一个新发现的中性CP偶标量粒子衰变为电弱矢量玻色子对（WW、ZZ、γγ和Zγ）的相对衰变率，来确定它在电弱对称性破缺中所起的作用。基于电弱对称性破缺保留剩余规范对称性的数据驱动假设，我们使用最高到五维的算符进行了普适分析。值得注意的是，只需要区分三种纯情形和一种非平凡混合情形，而这在四个电弱矢量玻色子衰变模式都能被观测或约束的情况下总是可以做到的。我们展示了具有非标准衰变模式的希格斯类似物的有趣特例，包括WW分支比被强烈压低，或γγ和Zγ分支比被强烈增强。即使两个矢量玻色子分支比符合标准模型对希格斯二重态的预期，对其他两个衰变模式的测量也可能揭露一个希格斯赝品。