双光子共振的阈值增强

LHC合作组在13 TeV能量下收集的数据表明，双光子谱中存在一个超出，对应于质量为750 GeV的共振。然而，显然较大的产生截面在最小模型中极难解释。我们考虑这样一种可能性：该共振是一个赝标量玻色子 $A$，其双光子衰变由质量处于 $\frac12 M_A$ 阈值且衰变宽度非常小（$\ll 1$ MeV）的带电无色费米子介导；由此可产生 $A\gamma\gamma$ 振幅的大幅增强，从而在不借助圈中传播的大量粒子多重数、大电荷和/或极强Yukawa耦合的情况下解释该超出。这种阈值增强的含义在两个明确情景中讨论：i) 最小超对称标准模型，其中 $A$ 态通过顶夸克介导的胶子融合过程产生，并主要通过质量接近 $\frac12 M_A$ 的 charginos 圈衰变到光子；ii) 双希格斯二重态模型，其中 $A$ 同样由胶子融合产生，但通过类矢量带电重轻子的圈衰变到光子。我们还评论了一个最小情景，其中 $A$ 态仅通过重轻子圈与光子耦合，并且通过该耦合既产生又衰变。在所有这些情景中，虽然带电费米子的质量必须调节得极其接近 $A$ 共振质量的一半，但如果仅发生被压低的三体衰变道，则小的总宽度是自然获得的。最后，讨论了其中一些情景对暗物质的含义。