[논문 리뷰] The lightest neutral and doubly charged Higgs bosons of supersymmetric left-right models

Katri Huitu, P. N. Pandita외 1명|ArXiv.org|1999. 10. 27.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 확장된 힉스 섹터를 가진 초대칭 좌우 대칭 모형에서 경량 힉스 보손의 현상학을 조사한다. 특히 최경량 CP-짝성 중성 힉스 및 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 상태에 초점을 맞춘다. 연구 결과, 최경량 중성 힉스 보손의 질량은 최소 초대칭 표준모형의 한계를 초월하며, 페르미온의 결합 상수는 표준모형의 값에 수렴함을 보여준다. 특히 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손은 낮은 질량과 독특한 붕괴 채널을 지닐 수 있어 이러한 모형의 핵심 서명으로 부각된다.

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.

연구 동기 및 목표

• 초대칭 좌우 대칭 모형에서 최경량 중성 및 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손의 성질을 분석하기 위해.
• 추가 힉스 수퍼필드 또는 고차원 항을 포함함으로써 힉스 질량과 결합 상수가 어떻게 영향을 받는지 조사하기 위해.
• 특히 선형 콜라이더에서 경량 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손의 발견 가능성을 통해 이러한 모형의 현상학적 타당성을 평가하기 위해.
• 최소 초대칭 표준모형(MSSM)과의 비교를 통해, 최경량 CP-짝성 중성 힉스 보손 질량의 상한에 대한 차이를 분석하기 위해.

제안 방법

• 최소한의 입자 구성과 확장된 힉스 섹터를 가진 초대칭 좌우 게이지 구조를 사용한다.
• 모델의 다양성을 탐색하기 위해 슈퍼포텐셜에 재규격화 가능하고 비재규격화 가능한 고차원 항을 포함시킨다.
• 효과적 포텐셜 기법과 반사성 보정을 사용하여 최경량 CP-짝성 중성 힉스 및 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 상태의 질량을 계산한다.
• 힉스 보손과 페르미온 간의 결합 상수를 평가하고 표준모형 예측과 비교한다.
• 최경량 중성 힉스 질량이 증가하고 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손이 경량 유지되는 영역을 찾기 위해 모델의 매개변수 공간을 스캔한다.
• 특히 선형 콜라이더에서 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손의 탐지 가능성에 초점을 맞춰 현상학적 서명을 평가한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 확장된 힉스 섹터를 가진 초대칭 좌우 대칭 모형에서 최경량 CP-짝성 중성 힉스 보손 질량의 상한은 얼마인가?
• RQ2 최경량 중성 힉스 보손의 페르미온 결합 상수는 표준모형과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손은 선형 콜라이더에서 탐지 가능할 정도로 충분히 가벼운가?
• RQ4 비재규격화 가능한 고차원 항은 힉스 질량 스펙트럼에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 이러한 모형의 힉스 섹터는 질량과 결합 상수의 구조 측면에서 최소 초대칭 표준모형(MSSM)과 어떻게 다를까?

주요 결과

• 확장된 힉스 섹터 덕분에 최경량 CP-짝성 중성 힉스 보손 질량의 상한은 최소 초대칭 표준모형(MSSM)의 경우보다 더 크다.
• 최경량 중성 힉스 보손과 페르미온 간의 결합 상수는 표준모형의 값에 수렴하여, SM 유사의 힉스 행동을 나타낸다.
• 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손은 선형 콜라이더에서 특징적인 서명을 제공할 수 있을 정도로 충분히 가벼울 수 있다.
• 고차원 항이나 추가 힉스 수퍼필드를 포함함으로써 힉스 질량 스펙트럼이 수정되어 최경량 중성 힉스 상태가 더 무거워질 수 있다.
• 이중적으로 양전하를 띠는 힉스 보손은 이러한 모형과 MSSM을 구별하는 데 가장 유망한 실험적 서명으로 부각된다.