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利用LHC希格斯玻色子搜索检验最小普适额外维度

高能物理 - 唯象学 2013-05-30 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 实验

摘要

大型强子对撞机(LHC)对标准模型希格斯玻色子的搜索为涉及普适额外维度(UED)的模型提供了强有力的限制,在这些模型中希格斯产生被增强。我们评估了在“最小”UED(mUED)中通过胶子聚变产生希格斯并衰变为两个光子的所有单圈图,独立确认了先前的结果,并评估了mUED参数空间上希格斯玻色子产生和衰变的增强因子。利用这些结果,我们结合ATLAS和CMS合作组最新的7 TeV和8 TeV LHC数据,推导出了参数空间的限制。我们对几个希格斯玻色子搜索通道进行了严格的统计组合,这很重要,因为来自希格斯玻色子的mUED信号并非普遍增强。我们发现1/R<5001/R < 500 GeV在95%置信水平被排除,而对于更大的1/R1/R,只留下一个非常窄(±14\pm1-4 GeV)的质量窗口在mh=125m_h = 125 GeV附近,以及另一个窗口(对于1/R>10001/R > 1000 GeV,宽度可达2 GeV)在mh=118m_h = 118 GeV附近。后者很可能随着更多数据的出现而被排除,而125 GeV附近的区域正是最近发现的类希格斯粒子的位置,因此排除限制较弱。值得强调的是,mUED预测通过胶子聚变产生希格斯并衰变的所有通道都有增强,而矢量玻色子融合过程WW/ZZhAAWW/ZZ \to h \to AA通常被抑制,WW/ZZhWW/ZZWW/ZZ \to h \to WW^*/ZZ^*是标准的。因此,随着更多8 TeV LHC数据的出现,CMS和ATLAS实验提供的关于单个希格斯玻色子产生和衰变过程的信息可以有效地用于支持mUED或进一步排除它。

关键词

引用

@article{arxiv.1207.0798,
  title  = {Testing Minimal Universal Extra Dimensions Using Higgs Boson Searches at the LHC},
  author = {Genevieve Belanger and Alexander Belyaev and Matthew Brown and Mitsuru Kakizaki and Alexander Pukhov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1207.0798},
  year   = {2013}
}

备注

39 pages, 6 figures