[論文レビュー] A Little KK Graviton at 750 GeV

Barry M. Dillon, Verónica Sanz|arXiv (Cornell University)|Mar 31, 2016

Cosmology and Gravitation Theories被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、750 GeVの二光子崩壊の過剰をカルツァ＝クライン重力子として説明する、ホログラフィックな複合ヒッグス模型を提案する。リトル・ランダル＝スンドルドの構造を用い、ヒッグス粒子とトップクォークを追加次元のIRに局在化させることで、精度測定およびベクトル励起状態の制約との矛盾を解消する。モデルは低エネルギーのUVスケール（約1000 TeV）を要し、これが直接探索での共振状態の不在を説明する。また、強い結合領域における4次元重力が根本的でない可能性を示唆する。

ABSTRACT

The standard experimental interpretation of the diphoton excess as a Kaluza-Klein graviton faces issues of compatibility with other constraints, particularly precision tests and direct searches for vector resonances. In this work we explain how to successfully incorporate this interpretation in the context of a holographic Composite Higgs setup, with the Higgs and top localised in the IR region of the extra dimension. We find that successful scenarios fall in the category of the so-called Little Randall-Sundrum models, as they require a low UV-scale of around 1000 TeV, which could explain why the resonance has so far evaded other searches. The scenario we find has an interesting dual interpretation in terms of partial compositeness. In particular, 4D gravity may not necessarily be involved in the dynamics of the strongly coupled sector, from which the Higgs and a 750 GeV spin-2 state would arise as composites.

研究の動機と目的

• 750 GeVの二光子過剰と、既存の精度測定およびベクトル励起状態の制約との間の矛盾を解消すること。
• 二光子共鳴状態を、ヒッグス粒子とトップクォークが追加次元のIRに局在化されたホログラフィックな複合ヒッグス模型におけるカルツァ＝クライン重力子として埋め込むこと。
• リトル・ランダル＝スンドルドの構造において、低エネルギーのUVスケール（約1000 TeV）が直接探索での共鳴状態の不在を自然に説明することを示すこと。
• 部分的複合性の観点から、4次元重力が強く結合する領域の根本的性質でない可能性を検討すること。

提案手法

• 歪んだ追加次元を持つ複合ヒッグス模型のホログラフィック実装を採用する。
• フレーバー変換過程の抑制のため、ヒッグス粒子とトップクォークを追加次元のIR領域に局在化する。
• 750 GeVにおけるカルツァ＝クライン重力子状態を、二光子崩壊で観測された共鳴状態として実装する。
• リトル・ランダル＝スンドルド機構を用い、低エネルギーのUVカットオフ（約1000 TeV）を設定し、結合定数を弱める。これにより直接検出を回避する。
• モデルが精度電弱制約およびベクトル励起状態探索の制約と整合するかを分析する。
• 部分的複合性フレームワークを用いて、ヒッグス粒子およびスピン2状態が強い結合領域から生じる複合状態として解釈する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 750 GeVの二光子共鳴状態は、ホログラフィックな複合ヒッグス模型内において、カルツァ＝クライン重力子として一貫して解釈可能か？
• RQ2 このモデルは、精度測定およびベクトル励起状態探索からの厳しい制約とどのように調和できるか？
• RQ3 UVスケールは、共鳴状態の結合定数を抑制し、直接検出を回避するために果たす役割は何か？
• RQ4 モデルは、4次元重力が強く結合するダイナミクスの根本的性質でない状況を許容するか？
• RQ5 部分的複合性フレームワークは、この設定におけるヒッグス粒子およびスピン2状態の起源をどのように再解釈するか？

主な発見

• 750 GeVの二光子共鳴状態は、ヒッグス粒子とトップクォークが追加次元のIRに局在化されたホログラフィックな複合ヒッグス模型において、カルツァ＝クライン重力子として一貫して解釈可能である。
• モデルは約1000 TeVの低エネルギーのUVスケールを要し、これにより結合定数が抑制され、直接探索での共鳴状態の不在が説明される。
• リトル・ランダル＝スンドルド機構により、共鳴状態が精度電弱制約およびベクトル励起状態の上限と調和することが成功裏に達成された。
• 部分的複合性の二重解釈が可能であり、ヒッグス粒子およびスピン2状態は強い結合領域から生じる複合状態として現れる。
• 4次元重力が強く結合する領域のダイナミクスの根本的性質でない可能性がある。なぜなら、複合状態は根本的重力とは独立して生じるからである。