[論文レビュー] The Higgs Boson Mass in Gauge-Mediated Supersymmetry-Breaking Models with Generalized Messenger Sectors

Thomas A. Kaeding, S. Nandi|ArXiv.org|Jun 11, 1999

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、標準のSU(5) 5+5̄ や 10+10̄ 表現を超えた一般化されたメッセンジャーセクターを有するゲージ媒介超対称性破れ（GMSB）モデルにおけるヒッグス粒子質量を調査する。SU(3)⊗SU(2)⊗U(1)の任意の多重生成子をメッセンジャーセクターに許容することで、最も軽いヒッグス粒子の質量を計算し、Λ = 100 TeVのとき最大132 GeVに達することを発見した。これはアップグレードされたテバトロンでテスト可能であることを示している。

ABSTRACT

The lighter neutral scalar Higgs mass is examined in gauge-mediated supersymmetry-breaking models in which the messenger sector responsible for SUSY breaking is allowed to involve more general sets of $SU(3) \otimes SU(2) \otimes U(1)$ multiplets than those contained in the SU(5) $5 + \bar{5}$ or $10 + \bar{10}$ multiplets. The largest mass for the lighter scalar Higgs is found to be 132 GeV when the breaking parameter $Λ$ is taken to be 100 TeV\@. Thus the predictions for the lightest Higgs mass can be tested at the upgraded Tevatron runs for these general classes of GMSB models.

研究の動機と目的

• 最小のSU(5)表現（例：5+5̄ や 10+10̄）を超えて、ゲージ媒介超対称性破れ（GMSB）モデルにおけるメッセンジャーセクターを拡張すること。
• 一般化されたメッセンジャーマルチプレットがヒッグス系への放射修正に与える影響を分析すること。
• 一般化されたGMSBフレームワークにおける最も軽い電荷なしヒッグス粒子の最大質量を特定すること。
• 予想されるヒッグス質量と実験的制約を比較することで、これらのモデルの物性的妥当性を評価すること。
• これらのモデルがアップグレードされたテバトロン衝突型加速器でテスト可能かどうかを評価すること。

提案手法

• 最小の5+5̄ や 10+10̄ 表現を超える、任意のSU(3)⊗SU(2)⊗U(1)多重生成子をメッセンジャーセクターに持つGMSBモデルを構築すること。
• 有効場理論的手法を用いて、ヒッグスポテンシャルへの1ループ放射修正を計算すること。
• 特にゲージおよびヤコビ相互作用からのメッセンジャーループ寄与をヒッグス質量行列に含めること。
• 一般化されたメッセンジャーコンテンツの文脈において、ループ補正を用いた木レヴェルヒッグス質量への主要寄与を評価すること。
• Λを用いて超対称性破れスケールをパrameter化し、ヒッグス質量がΛおよびメッセンジャーレプリゼンテーション内容の関数としてどのように変化するかを研究すること。
• 一般化されたメッセンジャーカップリングを有する最小の超対称標準模型（MSSM）フレームワークを用いて、物理的ヒッグス質量を計算すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 一般化されたメッセンジャーセクターを有するGMSBモデルにおける、最も軽いヒッグス粒子の最大質量は何か？
• RQ2 最小でないメッセンジャーレプリゼンテーション（5+5̄ や 10+10̄ を超えるもの）は、ヒッグス質量への放射修正にどのように影響するか？
• RQ3 これらの一般化モデルにおいて、ヒッグス質量は超対称性破れスケールΛにどのように依存するか？
• RQ4 これらのモデルで予測されるヒッグス質量は、アップグレードされたテバトロン衝突型加速器で探査可能か？
• RQ5 メッセンジャーフィールドのゲージおよびヤコビ相互作用は、有効理論におけるヒッグス質量にどのように影響を与えるか？

主な発見

• 一般化されたGMSBモデルにおいて、最も軽い電荷なしヒッグス粒子の最大質量は、超対称性破れスケールΛを100 TeVに設定した場合に132 GeVに達することが判明した。
• この最大ヒッグス質量は、ヒッグス系への放射修正を最大にする特定のメッセンジャーマルチプレットの選択によって達成される。
• この結果は、Λ ~ 100 TeVの場合、このようなモデルにおけるヒッグス質量がアップグレードされたテバトロン実験の範囲内に留まることを示している。
• より一般的なメッセンジャーレプリゼンテーションを含めることで、最小モデルに比べてヒッグス質量への寄与が強化されることになる。
• モデル依存のヒッグス質量補正は、メッセンジャーフィールドの量子数および表現に敏感である。
• 132 GeV未満のヒッグス質量予測は、これらの一般化されたGMSBモデルが現在の実験的制約と整合しており、近い将来にテスト可能であることを示唆している。