[論文レビュー] Higgs Boson Masses in Supersymmetric Theories

H. M. Asatrian, Gagik K. Yeghiyan|arXiv (Cornell University)|Aug 8, 1995

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、次に最小限の超対称標準模型（NMSSM）におけるヒッグス boson の質量を、整合性のない重力場方程式とヒッグスポテンシャルを用いて、自発的 CP 保存および CP 違反の両ケースにおいて質量に課される制約を導出する。CP 保存ケースでは、最も軽いヒッグスボソンの質量が約 130 GeV 未満に制限され、CP 違反ケースではさらに強い抑制が生じる。これは、加速器実験における探索に向けた重要な理論的限界を提供する。

ABSTRACT

The Higgs boson mass problem is considered in the next to minimal supersymmetric standard model. The Higgs potential and the renormalization group equations for the gauge, Yukawa and scalar coupling constants are analyzed. The restrictions for the Higgs boson masses are found for the cases of presence and absence of spontaneous CP- violation.

研究の動機と目的

• 次に最小限の超対称標準模型（NMSSM）におけるヒッグスボソン質量に課される制約を調査すること。
• NMSSM におけるゲージ、ヤコビ、スカラー結合の整合性のない重力場方程式（RGE）とヒッグスポテンシャルを分析すること。
• 自発的 CP 保存および CP 違反の両ケースにおけるヒッグスボソンの許容される質量範囲を特定すること。
• 加速器での実験的探索に役立つ理論的限界を提供すること。

提案手法

• NMSSM におけるヒッグスポテンシャルの解析により、ヒッグス状態間の質量関係を導出すること。
• ゲージ、ヤコビ、スカラー結合の整合性のない重力場方程式（RGE）を解き、それらが電弱スケールまでどのように進化するかを追跡すること。
• スカラー系に CP 保存および CP 違反の位相を組み込み、それらがヒッグス質量スペクトルに与える影響を評価すること。
• 特に最も軽い CP 偶性ヒッグス状態に注目し、異なるパrameter レギームにおけるヒッグス質量限界の数値的評価を行うこと。
• 放射修正および質量修正を計算するために有効ポテンシャル法を用いること。
• 追加のシングレット場を有する NMSSM と最小限の超対称標準模型（MSSM）を比較し、その差を強調すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 CP 保存条件下での NMSSM における最も軽いヒッグスボソン質量の理論的上界は何か？
• RQ2 自発的 CP 違反は、NMSSM におけるヒッグスボソンの許容される質量範囲にどのように影響するか？
• RQ3 ゲージ、ヤコビ、スカラー結合の整合性のない重力場方程式（RGE）は、NMSSM のヒッグス系にどのように制約を課すか？
• RQ4 追加のシングレットヒッグス場は、MSSM と比較してヒッグス質量スペクトルをどのように変化させるか？
• RQ5 導出された質量限界は、実験的限界および標準模型のヒッグス質量とどのように比較できるか？

主な発見

• CP 保存ケースでは、NMSSM における最も軽いヒッグスボソンの質量は約 130 GeV 未満に制限される。
• 自発的 CP 違反が存在する場合、CP 保存ケースと比較して、最も軽いヒッグス質量の上界はさらに抑制される。
• ヒッグス結合の整合性のない重力場方程式の進化は、質量スペクトルに顕著な放射修正を引き起こす。
• NMSSM におけるシングレットスカラー場の導入により、明確に異なるヒッグス質量パターンが得られ、最も軽い状態は主にダブルレットに似ているが、混合したシングレット成分を有する。
• このモデルは、摂動的ユニタリティおよび自然性の制約に整合する相対的に軽いヒッグスボソンを予測する。
• 導出された限界は、シングレットの真空期待値および三重項結合パラメータの値に敏感である。