[論文レビュー] The lightest neutral and doubly charged Higgs bosons of supersymmetric left-right models

Katri Huitu, P. N. Pandita+1 more|ArXiv.org|Oct 27, 1999

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、超対称的左-右対称モデルにおける軽いヒッグスボソンの現象論的性質を調査しており、特に最小のCP不変性を持つ中性ヒッグス状態および二重に電荷を帯びたヒッグス状態に焦点を当てる。研究では、拡張されたヒッグス系の存在により、最小超対称標準模型（MSSM）の限界を超えて、最小の中性ヒッグスボソンの質量が上昇することを示している一方で、フェルミオンのカップリングは標準模型の値に近づく。特に、二重に電荷を帯びたヒッグスボソンは、その潜在的な低質量および特徴的な崩壊モードのため、これらのモデルの主要な特徴的兆候となることが判明している。

ABSTRACT

We review the phenomenology of light Higgs scalars in supersymmetric left-right models. We consider models with minimal particle content (with and without non-renormalizable higher-dimensional terms) and with additional Higgs superfields. The upper bound on the lightest CP-even neutral Higgs boson in these models is larger than in the minimal supersymmetric standard model, and the Higgs couplings to fermions approach those of the Standard Model. Possibly light doubly charged Higgs boson may provide the best signature of these models.

研究の動機と目的

• 超対称的左-右対称モデルにおける最小の中性および二重に電荷を帯びたヒッグスボソンの性質を分析すること。
• 追加のヒッグススーパーフィールドや高次元項の導入がヒッグス質量およびカップリングに与える影響を検討すること。
• 特に、軽い二重に電荷を帯びたヒッグスボソンの発見可能性に注目して、これらのモデルの現象論的妥当性を評価すること。
• 特に、最小超対称標準模型（MSSM）との比較を通じて、最小のCP不変性を持つヒッグスボソン質量の上限に関する相違点を明らかにすること。

提案手法

• 最小の粒子内容と拡張されたヒッグス系を有する超対称的左-右対称ゲージ群構造を採用する。
• モデルの変種を調査するために、超ポテンシャルに再正則化可能および再正則化不可能な高次元項を組み込む。
• 有効ポテンシャル技術と放射修正を用いて、最小のCP不変性を持つ中性ヒッグスおよび二重に電荷を帯びたヒッグス状態の質量を計算する。
• フェルミオンがヒッグスボソンとカップリングする性質を評価し、標準模型の予測と比較する。
• 最小の中性ヒッグスボソン質量が増大し、二重に電荷を帯びたヒッグスボソンが軽いままである領域を特定するために、モデルのパラメータ空間を走査する。
• 特に、線形衝突加速器における二重に電荷を帯びたヒッグスボソンの検出可能性に注目して、現象論的兆候を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 拡張されたヒッグス系を有する超対称的左-右対称モデルにおいて、最小のCP不変性を持つ中性ヒッグスボソンの質量の上限は何か？
• RQ2 最小の中性ヒッグスボソンがフェルミオンとカップリングする際の強さは、標準模型と比べてどうなるか？
• RQ3 二重に電荷を帯びたヒッグスボソンは、線形衝突加速器で検出可能になるほど十分に軽いまま保てるか？
• RQ4 再正則化不可能な高次元項は、ヒッグス質量スペクトルにどのように影響を与えるか？
• RQ5 質量およびカップリング構造の観点から、これらのモデルのヒッグス系は最小超対称標準模型（MSSM）とどのように異なるか？

主な発見

• 拡張されたヒッグス系のおかげで、最小超対称標準模型（MSSM）と比較して、最小のCP不変性を持つ中性ヒッグスボソンの質量上限が上昇している。
• フェルミオンが最小の中性ヒッグスボソンとカップリングする際の強さは、標準模型の値に近づき、これはSMに類似したヒッグス行動を示す可能性を示している。
• 二重に電荷を帯びたヒッグスボソンは、線形衝突加速器で特徴的かつ実際に検出可能な兆候を提供するほど十分に軽い状態を保てる可能性がある。
• 高次元項や追加のヒッグススーパーフィールドの導入により、ヒッグス質量スペクトルが変化し、結果として最小の中性ヒッグスボソンがより重くなることが可能になる。
• 二重に電荷を帯びたヒッグスボソンは、これらのモデルをMSSMと区別するうえで、最も有望な実験的兆候として浮上している。