Georgi-Machacek 模型中的退耦极限

我们研究了 Georgi-Machacek 模型中最一般的标量势，该模型以保持 custodial SU(2) 对称性的方式向标准模型（SM）添加了同位旋三重态标量。我们证明该模型存在一个退耦极限，在该极限下，以三重态为主的态变得重且简并，而剩余轻中性标量的耦合趋近于 SM Higgs 玻色子的耦合。我们发现，类 SM Higgs 玻色子与费米子对和规范玻色子对的耦合偏离其 SM 值的修正可大到 $\mathcal{O}(v^2/M_{\rm new}^2)$，其中 $v$ 是 SM Higgs 真空期望值，$M_{\rm new}$ 是以三重态为主的态的质量标度。特别是，类 SM Higgs 玻色子与 $W$ 和 $Z$ 玻色子对的耦合退耦速度可以比双 Higgs 二重态模型慢得多，在后者中它们偏离其 SM 值的量级为 $\mathcal{O}(v^4/M_{\rm new}^4)$。此外，在退耦极限附近，类 SM Higgs 玻色子与 $W$ 和 $Z$ 对的耦合总是大于其 SM 值，这在双 Higgs 二重态模型中是不可能发生的。因此，对 Higgs 与 $W$ 和 $Z$ 对耦合的精确测量可能提供区分 Georgi-Machacek 模型与双 Higgs 二重态模型的有效方法。通过数值扫描，我们表明当 $M_{\rm new}$ 大至 800~GeV 时，耦合偏离仍可达 10%。