[論文レビュー] Higgs Pair Production in Models with Universal Extra Dimensions

Hiroshi de Sandes, R. Rosenfeld|arXiv (Cornell University)|Jun 18, 2007

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 2

ひとこと要約

本論文は、普遍的_EXTRA_次元（UED）モデルにおけるグルーオン融合によるヒッグス粒子対生成を調査し、カルラツァ＝クライン励起状態を有するトップクォークがLHCにおけるヒッグス粒子対生成断面積を顕著に変更することを示している。小さなコンパクト化スケールでは、標準模型の予測からのずれが顕著になり、標準模型を超える新しい物理の兆候となる可能性がある。

ABSTRACT

In this letter we study the process of gluon fusion into a pair of Higgs bosons in a model with one universal extra dimension. We find that the contributions from the extra top quark Kaluza-Klein excitations lead to a Higgs pair production cross section at the LHC that can be significantly altered compared to the Standard Model value for small values of the compactification scale.

研究の動機と目的

• LHCにおけるヒッグス粒子対生成に及ぼす普遍的_EXTRA_次元の影響を検討すること。
• トップクォークのカルラツァ＝クライン励起状態がグルーオン融合によるヒッグス粒子対生成過程にどのように影響を与えるかを評価すること。
• 標準模型の断面積からのずれが、新しい物理の兆候として役立つかどうかを特定すること。

提案手法

• 1つの普遍的_EXTRA_次元を有するモデル内で分析が実施される。
• グルーオン融合によるヒッグス粒子対生成過程へのトップクォークのカルラツァ＝クライン励起状態の寄与が計算に含まれる。
• 高次元オペレーターを引き起こすExtra_次元に起因する効果的ラグランジアンアプローチが用いられる。
• コンパクト化スケールの関数として、gg → HH の断面積が計算される。
• 結果は標準模型の予測と比較され、ずれの特定がなされる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 トップクォークのカルラツァ＝クライン励起状態は、グルーオン融合におけるヒッグス粒子対生成断面積にどのように影響を与えるか？
• RQ2 普遍的_EXTRA_次元の存在下で、標準模型の予測からのずれの大きさはどの程度か？
• RQ3 どのコンパクト化スケールの値で、これらのずれが顕著になるか？

主な発見

• コンパクト化スケールが小さい場合、UEDモデルにおけるヒッグス粒子対生成断面積は標準模型と顕著に異なる。
• 主な新しい寄与は、ループ図におけるトップクォークのカルラツァ＝クライン励起状態に起因する。
• コンパクト化スケールが小さいと、標準模型からのずれが大きくなり、観測可能なシグナルの兆候となる。
• このモデルは、コンパクト化スケールに応じて断面積の測定可能な増加または減少を予測する。
• これらの修正は、LHCにおける普遍的_EXTRA_次元の検出可能なシグナルを提供する可能性がある。