[論文レビュー] Extended Gauge Sectors at Future Colliders: Report of the New Gauge Boson Subgroup

Thomas G. Rizzo|arXiv (Cornell University)|Dec 20, 1996

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 9

ひとこと要約

この論文は、将来の衝突加速器における拡張されたゲージセクターの分析を、ニューゲージボソンサブグループが行った。ハドロン衝突加速器およびレプトン衝突加速器における新しいゲージボソンの直接的および間接的発見可能性を評価している。これらの装置が、新しいゲージボソンと標準模型フェルミオンおよびゲージボソンとの間の詳細な結合構造を解明できることを強調し、標準模型を超えた新しい物理学の精密研究のためのロードマップを提示している。

ABSTRACT

We summarize the results of the New Gauge Boson Subgroup on the physics of extended gauge sectors at future colliders as presented at the 1996 Snowmass workshop. We discuss the direct and indirect search reaches for new gauge bosons at both hadron and lepton colliders as well as the ability of such machines to extract detailed information on the couplings of these particles to the fermions and gauge bosons of the Standard Model.

研究の動機と目的

• 将来のハドロンおよびレプトン衝突加速器における新しいゲージボソンの発見可能性を評価すること。
• 標準模型を超えた拡張されたゲージセクターの直接的および間接的探索範囲を評価すること。
• 将来の衝突加速器が、新しいゲージボソンと標準模型粒子との間の詳細な結合情報を抽出できる能力を検討すること。
• 高エネルギー衝突実験における新しいゲージボソンの研究のための物理学的ロードマップを提示すること。

提案手法

• 標準模型ゲージセクターに追加のU(1)または非アーベル対称性を導入する理論的枠組みに基づく。
• 衝突加速器の素粒子物理学的解析を用いて、将来のハドロンおよびレプトン衝突加速器における新しいゲージボソンの発見範囲を推定する。
• 直接生成と、電弱観測量の精密測定といった間接的効果の両方を検討する。
• 新しいゲージボソンがフェルミオンおよび他のゲージボソンと結合する際の衝突加速器の感度を評価する。
• 1996年のスノーマス会議で提示された結果を基に、包括的な展望を合成する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 将来のハドロンおよびレプトン衝突加速器における新しいゲージボソンの直接的および間接的探索範囲は何か？
• RQ2 将来の衝突加速器は、新しいゲージボソンと標準模型フェルミオンおよびゲージボソンとの結合をどの程度精密に測定できるか？
• RQ3 新しいゲージボソン生成および崩壊のための主要なシグネチャーや運動量分布は何か？
• RQ4 精密電弱測定からの制約は、直接探索とどのように補完し合うか？

主な発見

• 将来の衝突加速器は、直接生成と間接的精密測定の両方によって、新しいゲージボソンの発見に大きな可能性を秘めている。
• レプトン衝突加速器は、初期状態が明確なため、新しいゲージボソンとフェルミオンとの結合に対して優れた感度を示す。
• ハドロン衝突加速器は、特にハドロン崩壊が支配的な重いゲージボソンに対して補完的な探索範囲を提供する。
• 直接的および間接的探索の組み合わせにより、新しいゲージボソンの結合構造を詳細に再構築できる。