迈向排除$R_{D^{(*)}}$反常的带电希格斯解释

受著名的轻子味普适性比值$R_{D^{(*)}}$中的反常启发，我们研究了大型强子对撞机 (LHC) 在一个通用双希格斯二重态模型中对质量低于$400\,$GeV的低质量带电希格斯玻色子$H^-$的灵敏度。来自$B_c\to\tau \nu$衰变、$B_{s}$介子混合数据、tau sleptons以及LHC上的双喷注搜索的当前约束组合，允许以低质量带电希格斯在$1\,\sigma$水平解释$R_{D^{(*)}}$反常。在此背景下，我们估计了共振$H^-$产生搜索的LHC可达范围，其中末态包含一个强子衰变的高能$\tau$轻子、一个具有大横向动量的中微子和一个额外的$b$喷注 ($pp \to b+\tau_h + \nu$)。在$\tau\nu$共振搜索中要求额外的$b$标记喷注得益于标准模型背景的压低，因此使我们能够判断$R_{D^{(*)}}$反常的低质量$H^-$解释。为证明这一点，我们对带有额外$b$标记喷注的$\tau \nu$共振搜索进行了快速对撞机模拟，发现整个质量范围中大多数有趣参数区域已可用当前$139\,$fb$^{-1}$的积分亮度探测到。