[논문 리뷰] Neutrino Masses, Lepton Flavor Violations, and Flavor Changing Neutral Currents in the Composite Little Higgs Model

Jae Yong Lee|arXiv (Cornell University)|2005. 01. 14.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 강한 게이지 동역학을 통해 초대칭을 통합한 복합 라이틀 히iggs 모형에서 중성미온 질량과 경량 레프톤 불변성 위반(LFV)을 조사한다. 이 모형은 보존성 테크니컬로르 프레임워크와 유사하며, MSSM의 표준 R-포탄 위반 LFV 연산자 외에 페시도-나무부-골드스톤 보손을 포함하는 새로운 연산자를 규명한다. 이 새로운 연산자는 모형의 저에너지 유효 이론에서 중성미온 질량 생성을 지배할 수 있다.

ABSTRACT

Abstract: Little higgs theories attribute light higgs to being one of a set of pseudo Nambu Goldstone bosons. This implies that the UV cutoff of the little higgs models should be around 10 TeV, and a new physics resides above the UV cutoff. The composite little higgs model, a candidate for UV physics of the littlest higgs model, incorporates supersymmetry into strong gauge dynamics. We find that this construction is very similar to the bosonic technicolor model. We further explore flavor physics and generation of ordianry fermion mass in this model. We also find that lepton flavor violations and neutrino mass matrix arise once we introduce R-parity violating superpotential to this model, as in a generic MSSM with R-parity violations. We identify various low-energy effective ∆L = 2 lepton flavor violating operators, and we find that most of them are identical to those of the MSSM with R-parity violations. But there is a new operator which involves leptons and the pseudo-Nambu Goldstone bosons in the littlest higgs model. We further investigate this case where the dominant neutrino In the Standard Model (SM) there are four particles whose masses are still unknown, the Higgs boson, h and the three neutrinos (νe,νµ,ντ). The SM Higgs boson is required to generate

연구 동기 및 목표

• 복합 라이틀 히iggs 모형에서 초대칭을 고려하여 중성미온 질량과 경량 레프톤 불변성 위반(LFV)의 실현을 탐색하는 것.
• 이 모형의 강한 동역학이 일반 페르미온 질량을 어떻게 생성하고 LFV 과정으로 이어지는지 이해하는 것.
• ∆L = 2 LFV를 담당하는 저에너지 유효 연산자를 규명하는 것, 특히 페시도-나무부-골드스톤 보손을 포함하는 것.
• R-포탄 위반 MSSM의 LFV 연산자와 비교하여 유사점과 새로운 기여를 평가하는 것.
• 복합 라이틀 히iggs 모형에서 페시도골드스톤 보손을 포함하는 새로운 연산자가 중성미온 질량 생성을 지배할 수 있는지 확인하는 것.

제안 방법

• 강한 게이지 동역학과 초대칭을 포함하는 복합 프레임워크로 라이틀리티 히iggs 모형의 구조를 적응하여, 보존성 테크니컬로르 모형과 유사한 프레임워크를 구성하는 것.
• MSSM의 R-포탄 위반과 유사하게 중성미온 질량과 레프톤 불변성 위반을 생성하기 위해 R-포탄 위반 초대칭 퍼텐셜을 도입하는 것.
• 모든 가능한 ∆L = 2 레프톤 불변성 위반 연산자를 규명하기 위해 저에너지 유효 라그랑지안을 유도하는 것.
• 유도된 연산자를 분류하여, MSSM의 R-포탄 위반과 동일한 것과 복합 라이틀 히iggs 모형에 고유한 것들을 구분하는 것.
• 페시도-나무부-골드스톤 보손이 새로운 LFV 상호작용, 특히 중성미온 질량 행렬에서의 기여를 어떻게 매개하는지 분석하는 것.
• 표준 R-포탄 위반 항과 비교하여 새로운 연산자가 중성미온 질량 생성에 얼마나 지배적인지 평가하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 R-포탄 위반 초대칭을 갖는 복합 라이틀 히iggs 모형에서 중성미온 질량은 어떻게 발생하는가?
• RQ2 이 모형에서 생성되는 레프톤 불변성 위반 연산자는 무엇이며, R-포탄 위반 MSSM의 것과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 이 복합 라이틀 히iggs 프레임워크에 고유한 페시도-나무부-골드스톤 보손을 포함하는 ∆L = 2 연산자 새로운 클래스가 존재하는가?
• RQ4 페시도골드스톤 보손을 포함하는 새로운 연산자가 표준 R-포탄 위반 기여보다 중성미온 질량 생성을 지배할 수 있는가?
• RQ5 이 복합 모형의 저에너지에서 레프톤 불변성 위반을 지배하는 유효 라그랑지안의 구조는 어떠한가?

주요 결과

• 모형은 MSSM의 R-포탄 위반과 유사하게 R-포탄 위반 상호작용를 통해 중성미온 질량을 생성한다.
• 모형 내 대부분의 ∆L = 2 레프톤 불변성 위반 연산자는 MSSM의 R-포탄 위반과 동일하다.
• 레프톤과 페시도-나무부-골드스톤 보손을 포함하는 새로운 연산자가 발견되었으며, 이는 복합 라이틀 히iggs 모형에 고유하다.
• 이 새로운 연산자는 중성미온 질량 행렬을 지배할 수 있으며, 이는 표준 R-포탄 위반 MSSM과는 다를 수 있는 중성미온 질량 생성 메커니즘을 시사한다.
• 강한 동역학과 초대칭을 포함하는 모형의 복합 구조는 보존성 테크니컬로르 모형과 매우 유사한 프레임워크를 이룬다.
• 모형의 UV 절단은 약 10 TeV로 추정되며, 이는 라이틀 히iggs 철학과 일치한다.