[論文レビュー] Impact of the recent measurements of the top-quark and W-boson masses on electroweak precision fits

J. de Blas, M. Pierini+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 8, 2022

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 31

ひとこと要約

この論文は、CMSのトップクォーク質量とCDFのWボソン質量測定が標準模型（SM）およびそれ以外の電弱精密適合に与える影響を評価し、SM予測と新しい平均値を比較し、オブリックおよび SMEFT シナリオを検討する。

ABSTRACT

We assess the impact of the very recent measurement of the top-quark mass by the CMS Collaboration on the fit of electroweak data in the Standard Model and beyond, with particular emphasis on the prediction for the mass of the W boson. We then compare this prediction with the average of the corresponding experimental measurements including the new measurement by the CDF Collaboration, and discuss its compatibility in the Standard Model, in new physics models with oblique corrections, and in the dimension-six Standard Model Effective Field Theory. Finally, we present the updated global fit to electroweak precision data in these models.

研究の動機と目的

• 新しいトップクォーク質量測定が、標準模型内およびそれ以上の電弱精密データ適合へ与える影響を評価する。
• 新しい実験平均値を含むSM予測のWボソン質量と比較する（CDFの結果を含む）。
• 更新された適合がオブリックな新物理モデルおよび SMEFT フレームワークとどの程度適合するかを検証する。
• 標準および保守的な平均化シナリオの下で、電弱精密観測量への更新グローバル適合を提供する。

提案手法

• EWPOのベイズ全球適合を、最新のSM計算を用いたHEPfitコードで実行する。
• CMS、Tevatron、ATLAS、CMS Run 2、LHCbの最新測定から、M_tとM_Wの新しい平均を構築し、保守的な平均化シナリオを含める。
• EWPO適合からM_Wの入力を除外した場合のSM予測を計算し、実験平均と比較する。
• オブリック（S、T、U）パラメータ空間および次元六 SMEFT ワルシャワ基底における新物理の影響を検討する。
• SM、オブリック、および SMEFT適合について後方分布と情報量基準（IC）を報告する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 最新のトップクォーク質量測定は、SMにおける電弱精密適合と予測されるWボソン質量にどのように影響するのか？
• RQ2 更新されたM_W平均はSM予測と矛盾するのか、それとも新物理を示唆するのか？
• RQ3 オブリック補正（S、T、U）は、SM予測とM_W測定の間の緊張を緩和できるのか？
• RQ4 新しい測定を踏まえたEWPOのための次元六 SMEFT 表現の含意は何か？

主な発見

• 標準平均の下でのM_WのSM予測は、新しい測定値と大きく一致せず、適合から測定を除外した場合には6.5σの緊張、保守的な平均化戦略では3.7σの緊張が見られる。
• Uを0に設定したオブリックNP適合は緊張を約1.5σまで緩和でき、非零のUを許すとデータとの適合性が得られる。
• SMEFT適合は、 leptonic演算子間の相関を示し、特定のウィルソン係数の組み合わせがM_W測定を取り込むことができることを示す、具体的な係数（例：\nhat{C}_{\\